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Java線程安全解決方案(synchronized,ReentrantLock,Atomic)

更新時(shí)間：2020年09月27日 14:23:29 作者：雨developer

這篇文章主要介紹了Java線程安全解決方案(synchronized,ReentrantLock,Atomic)，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

線程安全解決方案

synchronized,ReentrantLock,Atomic 使用場景描述

在實(shí)際開發(fā)過程中如果服務(wù)量，請(qǐng)求頻繁，就會(huì)經(jīng)常碰見并發(fā)，這時(shí)候不做處理就會(huì)出現(xiàn)很多非法數(shù)據(jù)。這時(shí)候就需要解決線程安全的問題，這時(shí)候就可以使用java當(dāng)中的鎖機(jī)制。常用有java關(guān)鍵synchronized、可重入鎖ReentrantLock，還有并發(fā)包下的Atomic 或者Concurrent的安全類型。

synchronized使用場景：

在資源競爭不是很激烈的情況下，偶爾出現(xiàn)并發(fā)，需要同步的情形下，synchronized是很合適的。原因在于，編譯程序通常會(huì)盡可能的進(jìn)行優(yōu)化synchronized，另外可讀性非常好，不管用沒用過5.0多線程包的程序員都能理解。可以多對(duì)方法進(jìn)行加鎖（同步方法），也可以對(duì)對(duì)象進(jìn)行加鎖（同步代碼快）。

  /**
   * synchronized用id
   */
  private static volatile Long syncId=0L;

  /**
   * synchronized方式獲取id 同步方法
   * @return
   */
  public static synchronized Long getSyncId1(){
    syncId++;
    return syncId;
  }

  /**
   * synchronized方式獲取id 同步代碼塊
   * @return
   */
  public static Long getSyncId2(){
    synchronized (syncId){
      syncId++;
      return syncId;
    }
  }

代碼可讀性強(qiáng)，畢竟是java的關(guān)鍵字，執(zhí)行優(yōu)先級(jí)高。synchronized關(guān)鍵字一放，就解決線程安全的問題。

但是還有一個(gè)問題，當(dāng)前資源競爭激烈時(shí)，對(duì)于部分線程遲遲獲取不到鎖，這時(shí)候會(huì)出現(xiàn)一個(gè)鎖升級(jí)的過程，且鎖升級(jí)的過程是不可逆的。當(dāng)從輕量級(jí)鎖到偏向鎖，再到一個(gè)重量級(jí)鎖。性能會(huì)大大的降低。

在資源競爭激烈可以使用其他方式來加鎖。

ReentrantLock使用場景:

ReentrantLock提供了多樣化的同步，比如有時(shí)間限制的同步，可以被Interrupt的同步（synchronized的同步是不能Interrupt的）等。在資源競爭不激烈的情形下，性能稍微比synchronized差點(diǎn)點(diǎn)。但是當(dāng)同步非常激烈的時(shí)候，synchronized的性能一下子能下降好幾十倍。而ReentrantLock還能保證正常的性能。

且這個(gè)鎖可以定義成公平鎖還可以定義成非公平鎖。

  /**
   * ReentrantLock用id
   */
  private static volatile Long lockId=0L;

  /**
   * ReentrantLock公平鎖
   */
  private static final ReentrantLock reentrantLock = new ReentrantLock(true);


  /**
   * ReentrantLock方式獲取id
   * @return
   */
  public static Long getLockId(){
    reentrantLock.lock();
    try {
      lockId++;
      return lockId;
    }catch (Exception e){
      e.printStackTrace();
      return getLockId();
    }finally {
      reentrantLock.unlock();
    }
  }

我這里以公平鎖作為演示對(duì)象。ReentrantLock還可以查看鎖的狀態(tài), 鎖是否被鎖上了.
可以查看當(dāng)前有多少線程再等待鎖。但是因?yàn)镽eentrantLock是悲觀鎖，加鎖時(shí)會(huì)對(duì)資源進(jìn)行加鎖，當(dāng)讀取頻繁時(shí)性能會(huì)不如CAS的樂觀鎖。所以讀取頻繁使用樂觀鎖，寫入頻繁使用悲觀鎖。

Atomic或者Concurrent使用場景:

和上面的類似，不激烈情況下，性能比synchronized略遜，而激烈的時(shí)候，也能維持常態(tài)。激烈的時(shí)候，Atomic的性能會(huì)優(yōu)于ReentrantLock一倍左右。但是其有一個(gè)缺點(diǎn)，就是只能同步一個(gè)值，一段代碼中只能出現(xiàn)一個(gè)Atomic的變量，多于一個(gè)同步無效。因?yàn)樗荒茉诙鄠€(gè)Atomic之間同步。

  /**
   * Atomic用id
   */
  private static volatile AtomicLong atomicId=new AtomicLong(0L);

  /**
   * Atomic方式獲取id
   * @return
   */
  public static Long getAtomicId(){
    return atomicId.addAndGet(1);
  }

對(duì)于其他類型的比如和Map和Set可以使用用并發(fā)包下的ConcurrentHashMap和ConcurrentHashSet等線程安全的數(shù)據(jù)類型。

  /**
   * 線程安全的hashMap
   */
  private static ConcurrentHashMap<String,String> hashMap = new ConcurrentHashMap<>();
  
  public static void put(String key,String value){
    hashMap.put(key,value);
  }

  public static String get(String key{
    return hashMap.get(key);
  }

ConcurrentHashMap內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)是CAS的樂觀鎖，當(dāng)鎖無法取得會(huì)開始自旋，直到下一次取得鎖。

到此這篇關(guān)于Java線程安全解決方案(synchronized,ReentrantLock,Atomic)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java線程安全內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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