java 中锁的使用场景

### Java 锁的使用场景 #### ReentrantReadWriteLock 的应用场景 在多线程环境中，当存在大量读操作而写操作相对较少的情况下，`ReentrantReadWriteLock` 提供了一种优化方案。这种锁允许多个读线程同时访问资源，但在有写入请求时会阻止其他任何类型的访问直到当前写操作完成。 ```java import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock; public class Cache { private final Map<String, Object> map = new HashMap<>(); private final ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock(); public Object getData(String key){ rwl.readLock().lock(); try{ return map.get(key); }finally { rwl.readLock().unlock(); } } public void putData(String key,Object value){ rwl.writeLock().lock(); try{ map.put(key,value); } finally { rwl.writeLock().unlock(); } } } ``` 此代码展示了如何利用 `ReentrantReadWriteLock` 来保护共享资源，在高并发环境下提升程序性能[^2]。 #### Synchronized 关键字的应用场合 对于同步方法或代码块而言，`Synchronized` 是最简单直接的方式之一来确保同一时刻只有一个线程能够执行特定部分的代码。这通常用于防止多个线程同时修改同一个对象的状态而导致的数据不一致问题。 ```java class Counter { private int count = 0; synchronized void increment() { ++count; } synchronized int getCount(){ return this.count; } } ``` 上述例子中，通过声明两个成员函数为 `synchronized` 类型，保证了每次调用这些方法时都会先获取到该实例上的监视器锁，从而实现了对临界区的有效管理[^1]。 #### Lock 接口及其子类的功能特性 除了内置的关键字外，Java 还提供了更加灵活可控的显式锁定机制——即 `Lock` 接口以及其实现类如 `ReentrantLock` 等。相比于传统的 `synchronized` 块/方法，这类锁允许编程者以更细粒度的方式来控制加解锁过程，并支持诸如尝试性获得锁、定时等待等功能。 ```java import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class BoundedBuffer { private final Lock lock = new ReentrantLock(); private final Condition notFull = lock.newCondition(); private final Condition notEmpty = lock.newCondition(); // ... other methods ... } ``` 这里展示了一个典型的生产者消费者模式下的缓冲池设计思路，其中运用到了条件队列配合显示锁来进行复杂的协调工作。