JDK8 Locks Overview

Crisss
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JDK8 是Java的一个重要版本，它为Java程序员带来了许多新特性，包括一些新的锁机制。在这篇文章中，我们将会介绍JDK8自带的各种锁的功能及其使用方法。

1. ReentrantLock

ReentrantLock是JDK8中最常见的一种锁，它提供了与synchronized关键字相同的互斥机制，但是ReentrantLock可以更加灵活地控制锁的获取和释放。ReentrantLock具有可重入的特性，即同一个线程可以多次获取同一个锁。ReentrantLock还可以实现公平锁和非公平锁两种方式，用于控制锁的获取顺序。

使用ReentrantLock需要手动获取和释放锁，通常的方式是在try...finally语句块中使用lock()和unlock()方法：

ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
lock.lock();
try {
    // 临界区代码
} finally {
    lock.unlock();
}

2. ReadWriteLock

ReadWriteLock是一种适用于读写场景的锁，它允许多个线程同时读取共享资源，但是只允许一个线程写入共享资源。读写锁可以提高系统的并发性能，因为多个线程可以同时读取共享资源，而不需要等待其他线程释放锁。

使用ReadWriteLock需要先获取读锁或写锁，然后在try...finally语句块中执行相应的操作，最后释放锁：

ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
lock.readLock().lock();
try {
    // 读操作
} finally {
    lock.readLock().unlock();
}

lock.writeLock().lock();
try {
    // 写操作
} finally {
    lock.writeLock().unlock();
}

3. StampedLock

StampedLock是一种基于乐观锁的机制，它允许多个线程同时访问共享资源，但是在写操作时需要先获取独占锁。StampedLock支持读写锁的语义，但是比ReadWriteLock更加灵活，因为它允许锁升级和锁降级。

使用StampedLock需要先获取一个乐观锁的戳，然后在try...finally语句块中执行相应的操作，最后再根据需要使用validate()方法验证戳的有效性或使用tryConvertToWriteLock()方法升级为写锁：

StampedLock lock = new StampedLock();
long stamp = lock.tryOptimisticRead();
// 读操作
if (!lock.validate(stamp)) {
    stamp = lock.readLock();
    try {
        // 读操作
    } finally {
        lock.unlockRead(stamp);
    }
}

stamp = lock.writeLock();
try {
    // 写操作
} finally {
    lock.unlockWrite(stamp);
}

4. Condition

Condition是JDK8中的一种条件变量，它允许线程在满足某个条件时等待或者唤醒其他线程。Condition通常与Lock配合使用，可以实现更加细粒度的线程控制。

使用Condition需要先获取一个Lock对象，然后使用Lock对象创建Condition对象。在需要等待某个条件时，可以使用Condition的await()方法释放锁并等待，当条件满足时，可以使用Condition的signal()或signalAll()方法唤醒等待线程：

Lock lock = new ReentrantLock();
Condition condition = lock.newCondition();
// 线程1
lock.lock();
try {
    while (!conditionMet()) {
        condition.await();
    }
    // 执行操作
} finally {
    lock.unlock();
}

// 线程2
lock.lock();
try {
    // 修改共享变量
    condition.signal();
} finally {
    lock.unlock();
}

总结

在JDK8中，有多种锁机制可供选择，包括ReentrantLock、ReadWriteLock、StampedLock和Condition。每种锁机制都有其特点和适用场景，程序员应根据实际情况选择合适的锁机制，以保证线程安全和高性能的实现。

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