最全Java锁详解：独享锁/共享锁+公平锁/非公平锁+乐观锁/悲观锁(Java锁深度解析：独享锁/共享锁、公平锁/非公平锁、乐观锁/悲观锁全览)

原创

ithorizon 7个月前 (10-21) 阅读数 25 #后端开发

Java锁深度解析：独享锁/共享锁、公平锁/非公平锁、阳光锁/退缩锁全览

一、Java锁概述

在Java多线程编程中，锁是一种用于控制多个线程对共享资源访问的同步机制。Java提供了多种锁机制，以满足不同场景下的同步需求。本文将详细解析Java中的锁机制，包括独享锁与共享锁、公平锁与非公平锁、阳光锁与退缩锁等。

二、独享锁与共享锁

独享锁（Exclusive Lock）又称为排他锁，是指在某一时刻只允许一个线程持有锁。而共享锁（Shared Lock）则允许多个线程同时持有锁，但只限于读操作。

2.1 独享锁示例


public class ExclusiveLockDemo {
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    public void lockMethod() {
        lock.lock();
        try {
            // 临界区代码
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

2.2 共享锁示例


public class SharedLockDemo {
    private final ReentrantReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
    private final ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock = readWriteLock.readLock();
    private final ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock = readWriteLock.writeLock();
    public void readMethod() {
        readLock.lock();
        try {
            // 临界区代码
        } finally {
            readLock.unlock();
        }
    }
    public void writeMethod() {
        writeLock.lock();
        try {
            // 临界区代码
        } finally {
            writeLock.unlock();
        }
    }
}

三、公平锁与非公平锁

公平锁（Fair Lock）是指在多个线程请求锁时，按照请求的顺序来获得锁。而非公平锁（Non-Fair Lock）则不保证按照请求顺序来获得锁，或许会出现线程“插队”的情况。

3.1 公平锁示例


public class FairLockDemo {
    private final ReentrantLock fairLock = new ReentrantLock(true);
    public void lockMethod() {
        fairLock.lock();
        try {
            // 临界区代码
        } finally {
            fairLock.unlock();
        }
    }
}

3.2 非公平锁示例


public class NonFairLockDemo {
    private final ReentrantLock nonFairLock = new ReentrantLock(false);
    public void lockMethod() {
        nonFairLock.lock();
        try {
            // 临界区代码
        } finally {
            nonFairLock.unlock();
        }
    }
}

四、阳光锁与退缩锁

阳光锁（Optimistic Lock）和退缩锁（Pessimistic Lock）是两种不同的并发控制策略。阳光锁假设在大多数情况下，多个线程不会同时修改同一数据，所以在更新数据时才检查是否有冲突。而退缩锁则假设多个线程会同时修改同一数据，所以在操作数据前就加锁，以防止数据冲突。

4.1 阳光锁示例

阳光锁通常通过版本号或时间戳来实现。以下是一个简洁的阳光锁示例，使用版本号来控制并发更新：


public class OptimisticLockDemo {
    private int version = 0;
    public boolean update(int newVersion, int newValue) {
        if (version == newVersion) {
            version = newVersion + 1;
            // 更新数据
            return true;
        }
        return false;
    }
}

4.2 退缩锁示例

退缩锁可以通过数据库提供的行锁或Java中的synchronized关键字来实现。以下是一个使用synchronized关键字的退缩锁示例：


public class PessimisticLockDemo {
    private Object lock = new Object();
    public void update() {
        synchronized (lock) {
            // 临界区代码
        }
    }
}