Java并发编程复杂性分析：锁、信号量、条件变量实例解析

原创逃离我推掉我的手 2024-12-08 00:45 16阅读 0赞

在Java并发编程中，理解和使用锁（Synchronized）、信号量（Semaphore）和条件变量（Condition Variable）是控制多线程同步的关键。

1. 锁（Synchronized）
   - 使用关键字`synchronized`修饰方法或代码块。
   - 主要用于保护对共享资源的访问，防止并发环境下的数据不一致问题。
   
2. 信号量（Semaphore）
   - 是一种计数资源，可以控制同时访问某个资源的线程数量。
   - 使用`java.util.concurrent.Semaphore`类创建并管理信号量。

3. 条件变量（Condition Variable）
   - 是Java并发工具包中的一种同步机制，用于实现对象间的异步通信。
   - 当一个线程满足某种条件时，它会调用`conditionVariable.signal()`方法来唤醒等待的其他线程；反之，如果线程需要阻塞直到某个条件满足，可以调用`conditionVariable.await(long timeout, TimeUnit unit)}`方法。

实例解析：
```java
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class ConcurrentExample {
    private static Lock lock = new ReentrantLock();

public void methodThatUsesSync() {
        // 同步保护资源访问
        lock.lock();
        try {
            System.out.println("Working on the resource...");
            // 这里可以处理共享资源的操作
        } finally {
            // 无论是否发生异常，都需要释放锁
            lock.unlock();
        }
    }

public static void main(String[] args) {
        ConcurrentExample example = new ConcurrentExample();
        new Thread(() -> example.methodThatUsesSync())).start();
    }
}
```
在这个例子中，`methodThatUsesSync()`方法使用了`ReentrantLock`来实现同步。当一个线程进入这个方法时，它会获取锁，然后执行代码块。执行完成后，无论是否发生异常，都需要调用`lock.unlock()`来释放锁，以便其他线程可以访问该资源。