synchronized关键字
synchronized是Java提供的最基本的线程同步机制。它可以用来修饰方法或代码块。当一个线程进入synchronized方法或代码块时,其他线程无法进入被同一对象锁定的相应synchronized区域,从而保证了对共享资源的互斥访问。
下面的代码演示了如何使用synchronized关键字:
public synchronized void synchronizedMethod() {
// 需要同步的代码
}
当使用static修饰的synchronized方法时,锁定的是类的字节码对象,而不是实例对象,这样可以在类级别上进行同步。
ReentrantLock
ReentrantLock是Java中的一个更为灵活和功能强大的线程锁。与synchronized相比,ReentrantLock提供了更多的功能,如公平性、自定锁以及可以被手动中断的锁等。在某些情况下,使用ReentrantLock可以提高程序的性能和灵活性。
使用ReentrantLock时,开发者需要手动调用lock()和unlock()方法来控制锁的获取和释放。以下示例演示了它的基本用法:
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
lock.lock();
try {
// 需要同步的代码
} finally {
lock.unlock();
}
Semaphore
Semaphore是一种计数信号量,用于限制同时访问某一特定资源的线程数量。相比于ReentrantLock和synchronized,Semaphore允许多个线程同时访问资源,从而提高了效率。其典型应用场景包括数据库连接池等需要控制并发数量的场景。
下面是使用Semaphore的基本示例:
Semaphore semaphore = new Semaphore(3); // 允许最多3个线程访问
semaphore.acquire();
try {
// 需要同步的代码
} finally {
semaphore.release();
}
CountDownLatch
CountDownLatch是一种用于等待多个线程完成的同步工具。它允许一个或多个线程等待直到一组操作完成。常用于实现某些初始化操作,确保在某个线程执行之前,其他线程都已执行完毕。
下面是一个简单的使用示例:
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);
for (int i = 0; i < 3; i++) {
new Thread(() -> {
// 模拟任务
latch.countDown(); // 完成任务后减1
}).start();
}
latch.await(); // 等待所有线程完成
通过对这四种线程同步方法的理解与运用,开发者可以更好地控制多线程间的协作,提升应用的稳定性和性能。无论是基础的synchronized关键字,还是功能丰富的ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch,每种方法都有其特定的适用场景。掌握这些工具,将为Java程序的开发带来很大便利。
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