0

0

如何在Java中理解同步与互斥机制

P粉602998670

P粉602998670

发布时间:2025-10-07 17:14:02

|

539人浏览过

|

来源于php中文网

原创

互斥指同一时刻仅一个线程访问共享资源,Java通过synchronized或ReentrantLock实现;同步则协调线程执行顺序,如用wait/notify或CountDownLatch。两者均依赖对象监视器锁,synchronized锁实例或类对象,ReentrantLock需手动管理锁,应避免不同对象间误用及死锁,优先使用synchronized并缩小同步范围以提升性能。

如何在java中理解同步与互斥机制

在Java中,同步与互斥机制是多线程编程的核心内容,主要用来解决多个线程访问共享资源时的数据安全问题。理解这两个概念的关键在于搞清楚“什么时候需要控制访问”以及“如何控制”。

什么是互斥?

互斥指的是:在同一时刻,只允许一个线程访问某个共享资源。这是为了防止多个线程同时修改数据导致结果不可预测。

比如多个线程同时对一个变量执行 i++ 操作,由于该操作不是原子的(读取、加1、写回),如果没有互斥机制,最终结果可能小于预期。

Java中最常见的实现互斥的方式是使用 synchronized 关键字或 ReentrantLock 类。

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

示例:

使用 synchronized 保证互斥:

public synchronized void increment() { count++; }

这样任意时刻只有一个线程能进入这个方法,其他线程会被阻塞,直到当前线程执行完毕并释放锁。

什么是同步?

同步是更广义的概念,它不仅包含互斥,还涉及线程之间的协调。也就是说,同步控制多个线程的执行顺序,确保某些操作按特定逻辑进行。

例如:一个线程必须等待另一个线程完成某项任务后才能继续执行。

Java 中实现同步的常见方式包括:

Haiper
Haiper

一个感知模型驱动的AI视频生成和重绘工具,提供文字转视频、图片动画化、视频重绘等功能

下载
  • synchronized 配合 wait()/notify()/notifyAll()
  • 使用 java.util.concurrent 包中的工具类,如 CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore 等
示例:

使用 wait 和 notify 实现生产者-消费者模型中的线程同步:

当缓冲区满时,生产者调用 wait() 进入等待状态;当消费者取出数据后,调用 notify() 唤醒生产者继续生产。

关键机制解析

Java 的同步和互斥依赖于对象的内置锁(也叫监视器锁):

  • 每个 Java 对象都关联一个 monitor(监视器)
  • synchronized 方法或代码块会尝试获取该对象的 monitor
  • 获取成功则进入临界区,失败则阻塞等待

对于静态方法,synchronized 锁的是类对象(Class 对象);对于实例方法,锁的是 this 实例。

ReentrantLock 提供了更灵活的控制,比如可中断锁、超时尝试获取、公平锁等,但需要手动加锁和释放:

lock.lock(); try { ... } finally { lock.unlock(); }

常见误区与建议

初学者容易混淆 synchronized 的作用范围:

  • 两个线程分别调用同一个对象的 synchronized 方法,才会互斥
  • 如果调用的是不同对象的方法,即使方法相同,也不会互斥

建议:

  • 优先使用 synchronized,简单且不易出错
  • 在需要高级控制时再考虑 ReentrantLock
  • 避免死锁:多个线程按相同顺序获取多个锁
  • 尽量缩小同步代码块范围,提升并发性能

基本上就这些。掌握 synchronized 的使用和理解对象锁的原理,是理解 Java 同步与互斥的基础。不复杂但容易忽略细节。

相关专题

更多
java
java

Java是一个通用术语,用于表示Java软件及其组件,包括“Java运行时环境 (JRE)”、“Java虚拟机 (JVM)”以及“插件”。php中文网还为大家带了Java相关下载资源、相关课程以及相关文章等内容,供大家免费下载使用。

825

2023.06.15

java正则表达式语法
java正则表达式语法

java正则表达式语法是一种模式匹配工具,它非常有用,可以在处理文本和字符串时快速地查找、替换、验证和提取特定的模式和数据。本专题提供java正则表达式语法的相关文章、下载和专题,供大家免费下载体验。

724

2023.07.05

java自学难吗
java自学难吗

Java自学并不难。Java语言相对于其他一些编程语言而言,有着较为简洁和易读的语法,本专题为大家提供java自学难吗相关的文章,大家可以免费体验。

728

2023.07.31

java配置jdk环境变量
java配置jdk环境变量

Java是一种广泛使用的高级编程语言,用于开发各种类型的应用程序。为了能够在计算机上正确运行和编译Java代码,需要正确配置Java Development Kit(JDK)环境变量。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

395

2023.08.01

java保留两位小数
java保留两位小数

Java是一种广泛应用于编程领域的高级编程语言。在Java中,保留两位小数是指在进行数值计算或输出时,限制小数部分只有两位有效数字,并将多余的位数进行四舍五入或截取。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

398

2023.08.02

java基本数据类型
java基本数据类型

java基本数据类型有:1、byte;2、short;3、int;4、long;5、float;6、double;7、char;8、boolean。本专题为大家提供java基本数据类型的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

445

2023.08.02

java有什么用
java有什么用

java可以开发应用程序、移动应用、Web应用、企业级应用、嵌入式系统等方面。本专题为大家提供java有什么用的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

428

2023.08.02

java在线网站
java在线网站

Java在线网站是指提供Java编程学习、实践和交流平台的网络服务。近年来,随着Java语言在软件开发领域的广泛应用,越来越多的人对Java编程感兴趣,并希望能够通过在线网站来学习和提高自己的Java编程技能。php中文网给大家带来了相关的视频、教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读和下载。

16861

2023.08.03

php源码安装教程大全
php源码安装教程大全

本专题整合了php源码安装教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

7

2025.12.31

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Kotlin 教程
Kotlin 教程

共23课时 | 2.1万人学习

C# 教程
C# 教程

共94课时 | 5.7万人学习

Java 教程
Java 教程

共578课时 | 39.8万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2025 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号