使用synchronized關(guān)鍵字進(jìn)行同步
Java中最常用的同步機(jī)制就是使用synchronized關(guān)鍵字。synchronized可以修飾方法或者代碼塊,被修飾的方法或代碼塊就會(huì)成為同步代碼,同一時(shí)刻只能有一個(gè)線程進(jìn)入執(zhí)行。當(dāng)一個(gè)線程進(jìn)入同步代碼時(shí),會(huì)自動(dòng)獲取該對(duì)象的鎖,其他線程必須等待該線程釋放鎖后才能執(zhí)行。
使用ReentrantLock實(shí)現(xiàn)同步
除了使用synchronized關(guān)鍵字,Java還提供了ReentrantLock類來(lái)實(shí)現(xiàn)線程同步。ReentrantLock相比synchronized更加靈活,可以實(shí)現(xiàn)公平鎖和非公平鎖,支持中斷和超時(shí)等特性。它的使用需要手動(dòng)獲取和釋放鎖,但是與synchronized相比更加細(xì)粒度的控制。
使用Semaphore實(shí)現(xiàn)同步
Semaphore是一種基于計(jì)數(shù)的信號(hào)量,可以控制同時(shí)訪問(wèn)某個(gè)特定資源的操作數(shù)量。Semaphore內(nèi)部維護(hù)了一個(gè)許可集,線程要想訪問(wèn)資源,需要先獲取一個(gè)許可,使用完畢后需要釋放這個(gè)許可。Semaphore可以實(shí)現(xiàn)非公平和公平的訪問(wèn)控制。
使用Condition實(shí)現(xiàn)同步
Condition是Java并發(fā)包中的一個(gè)接口,它可以與Lock一起使用,用來(lái)實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的線程間協(xié)作。Condition提供了await()、signal()和signalAll()方法,可以實(shí)現(xiàn)線程的精確喚醒,而不是像synchronized那樣喚醒所有等待的線程。
使用CountDownLatch實(shí)現(xiàn)同步
CountDownLatch是一個(gè)同步工具類,它允許一個(gè)或多個(gè)線程等待其他線程完成操作。CountDownLatch內(nèi)部維護(hù)了一個(gè)計(jì)數(shù)器,當(dāng)計(jì)數(shù)器減為0時(shí),所有等待的線程將被釋放。常用于并行計(jì)算或者事件等待等場(chǎng)景。
使用CyclicBarrier實(shí)現(xiàn)同步
CyclicBarrier是另一種同步工具類,它允許一組線程在達(dá)到某個(gè)公共屏障點(diǎn)時(shí)進(jìn)行同步。與CountDownLatch不同的是,當(dāng)所有線程都到達(dá)屏障點(diǎn)后,CyclicBarrier可以被重置,重新使用。CyclicBarrier常用于并行計(jì)算等場(chǎng)景。
綜上所述,Java中提供了多種實(shí)現(xiàn)線程同步的方法,開(kāi)發(fā)者可以根據(jù)具體需求選擇合適的同步工具。synchronized是最基本的同步機(jī)制,ReentrantLock提供了更加靈活的鎖控制,Semaphore和Condition可以實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的線程協(xié)作,CountDownLatch和CyclicBarrier則適用于特定的并行計(jì)算場(chǎng)景。掌握這些同步工具的使用,有助于編寫(xiě)高效并且線程安全的Java程序。