Lock 锁是 Java 并发编程中的一种同步机制,它提供了比 synchronized 关键字更灵活和可扩展的锁定操作。Lock 锁相比于 synchronized,具有更多的功能和特性,例如支持公平性、可重入性、超时等待、条件变量等。
Lock 锁的基本用法如下:
Lock lock = new ReentrantLock(); // 实例化一个 Lock 对象 // 在需要同步的代码块中使用 lock() 方法获取锁,并在 finally 中使用 unlock() 方法释放锁 lock.lock(); try { // 需要同步的代码逻辑 } finally { lock.unlock(); }
Lock 锁通过调用 lock()
方法获取锁对象的锁定,并在使用完共享资源后调用 unlock()
方法释放锁。与 synchronized 不同的是,Lock 锁需要手动地显式获取和释放锁,这种方式提供了更细粒度的控制。
在并发编程中,死锁是一种常见的问题,它发生在两个或多个线程相互等待对方所持有的资源时,导致所有线程无法继续执行的状态。简单来说,就是由于资源竞争和请求顺序不当,使得线程之间陷入了相互等待的循环,从而导致程序无法继续执行。
以下是一个简单的死锁示例:
public class DeadlockExample { private static Object lock1 = new Object(); private static Object lock2 = new Object(); public static void main(String[] args) { Thread thread1 = new Thread(() -> { synchronized (lock1) { System.out.println("Thread 1 acquired lock1"); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } synchronized (lock2) { System.out.println("Thread 1 acquired lock2"); } } }); Thread thread2 = new Thread(() -> { synchronized (lock2) { System.out.println("Thread 2 acquired lock2"); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } synchronized (lock1) { System.out.println("Thread 2 acquired lock1"); } } }); thread1.start(); thread2.start(); } }
此示例展示了一个可能导致死锁的情况。代码中定义了两个静态对象 lock1
和 lock2
作为同步锁。
在 main
方法中创建了两个线程 thread1
和 thread2
。这两个线程分别尝试获取 lock1
和 lock2
的锁来执行一些操作。
thread1
的逻辑如下:
- 首先,它通过使用 synchronized 关键字获取了
lock1
的锁。 - 然后,在获取
lock1
后,线程休眠了1秒钟。 - 在休眠结束后,它尝试获取
lock2
的锁。 - 如果成功获取了
lock2
的锁,它将打印一条消息表示已经获取到lock2
。
thread2
的逻辑与 thread1
类似,只是获取锁的顺序相反:
- 首先,它通过使用 synchronized 关键字获取了
lock2
的锁。 - 然后,在获取
lock2
后,线程休眠了1秒钟。 - 在休眠结束后,它尝试获取
lock1
的锁。 - 如果成功获取了
lock1
的锁,它将打印一条消息表示已经获取到lock1
。
当我们运行这段代码时,可能会发生死锁。死锁的原因是两个线程互相持有对方所需的锁,并且在同时等待对方释放锁,形成了循环等待条件。
例如,如果 thread1
获取了 lock1
的锁,并在等待 lock2
的锁时,thread2
已经获取了 lock2
的锁,并在等待 lock1
的锁,这样就出现了循环等待的情况。
在这种情况下,两个线程都会进入无限等待的状态,无法继续执行,即发生了死锁。
要避免死锁,可以采取以下策略:
- 避免使用多个锁对象,尽量使用一个共享的对象进行同步。
- 当使用多个锁对象时,按照相同的顺序获取锁,避免出现循环等待的情况。
- 使用
tryLock()
方法尝试获取锁并设置超时时间,避免无限等待。 - 设计良好的资源管理策略,尽量减少对多个资源的同时请求。
- 使用工具来检测和分析死锁问题,例如线程转储、锁的可视化工具等。
死锁是并发编程中需要注意的常见问题,合理的锁策略和资源管理可以有效地避免死锁的发生。