内卷老员工之java中的锁浅谈

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java中的锁

• 锁是一种利用synchronized创建的同步机制，类似于直接使用synchronized关键字，但比其更复杂。java.util.concurrent.locks中包含了多种锁实现，因此多数情况下可以不必自定义自己的锁。

简单的锁

private int count = 0;
public int inc(){
    synchronized(this){
        return ++count;
    }
}

• 上面的代码每次只有一个线程能够执行实际的代码块，实现线程锁的效果。

private Lock lock = new Lock();
  private int count = 0;

  public int inc(){
    lock.lock();
    int newCount = ++count;
    lock.unlock();
    return newCount;
  }

public class Lock{

  private boolean isLocked = false;

  public synchronized void lock()
  throws InterruptedException{
    while(isLocked){
      wait();
    }
    isLocked = true;
  }

  public synchronized void unlock(){
    isLocked = false;
    notify();
  }
}

• 如上为用自定义的锁取代了synchronized关键字实现线程的锁定效果。在自定义的lock类中，采用synchronized关键字将锁定方法与解锁方法进行锁定，因此同时只有各一个线程执行锁定及解锁的代码块。
• 而在while循环中，可以认为是一个自旋锁。当锁定信号量为true时，即已经被锁定，锁定中的代码块便会进入自旋等待。一直到某一刻当其他线程执行解锁代码将变量重置为false时，锁定线程会继续执行，并变更锁定信号量的状态。wait()及notify()进行了锁定及解锁代码之间的锁释放。解锁与加锁中synchronized方法修饰的是方法，也就是等同于锁定了实例，因此需要wait()和notify()进行唤醒通信。

可重入锁

• java的synchronized是可重入锁。可重入锁意味着当java线程执行到一个同步代码块中时，锁定了该对象，该线程可以进入同一个监控对象下的其他同步代码块。

synchronized void start(){
    this.end();
}

synchronized void end(){
    
}

• 这段代码锁定的对象，理论上都是this，也就是该实例对象。当线程对start()方法进行调用时，由于两个方法持有同一个锁定实例对象，因此它可以访问end()中的代码块，而这就是重入。

公平锁

• java的synchronized不保证进入代码块的线程的执行顺序，因此可能存在线程等待执行却永远竞争不过其他线程，形成线程饥饿的问题。因此理论上为了避免这种问题，锁应该是公平的。
• 除去之前文章曾提到过的锁公平方法外，还要注意解锁需要和保证在finally中执行。这也是为了避免一旦执行的代码中抛出异常，能够正确的释放锁，而不是长期持有锁导致死锁。

后记

• 千古兴亡多少事？悠悠。不尽长江滚滚流。