并发编程是指多个线程同时操作共享资源的编程方式，在并发编程过程中，为了保证数据的一致性和线程安全，我们通常会使用锁来进行控制。Java 中提供了多种锁机制，其中最常用的包括 ReentrantLock 和 ReadWriteLock。
ReentrantLock
ReentrantLock 是 Java.util.concurrent 包下的一个锁实现类，它提供了与 synchronized 关键字类似的功能，但相较于 synchronized，ReentrantLock 提供了更加灵活的锁操作。ReentrantLock 可以在代码块中灵活地控制锁的获取和释放，支持公平锁和非公平锁两种模式。
使用 ReentrantLock 的基本方式如下：
代码语言：javascript复制import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class MyTask {
private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
public void performTask() {
lock.lock();
try {
// 执行需要同步的代码块
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
在上面的示例中，通过 lock() 方法获取锁，在 try 块中执行需要同步的代码块，最后在 finally 块中调用 unlock() 方法释放锁。这样可以确保在同一时刻只有一个线程可以执行被锁定的代码块。
ReadWriteLock
ReadWriteLock 是一个读写锁接口，它包含了两个锁：读锁和写锁。读锁可以被多个线程同时持有，适用于对共享资源进行读操作；而写锁是独占的，只允许一个线程持有，适用于对共享资源进行写操作。ReadWriteLock 的实现类 ReentrantReadWriteLock 提供了灵活的读写锁机制。
使用 ReadWriteLock 的示例代码如下：
代码语言：javascript复制import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;
public class MyData {
private ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
private int data;
public int readData() {
lock.readLock().lock();
try {
return data;
} finally {
lock.readLock().unlock();
}
}
public void writeData(int newData) {
lock.writeLock().lock();
try {
data = newData;
} finally {
lock.writeLock().unlock();
}
}
}
在上面的示例中，readData() 方法获取读锁并读取数据，writeData() 方法获取写锁并更新数据。通过读写锁的机制，可以实现读操作的并发性，提高程序的性能。
实际案例：使用并发锁实现线程安全的计数器
下面给出一个简单的使用 ReentrantLock 实现线程安全计数器的例子：
代码语言：javascript复制import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class ConcurrentCounter {
private int count = 0;
private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
public void increment() {
lock.lock();
try {
count ;
} finally {
lock.unlock();
}
}
public int getCount() {
lock.lock();
try {
return count;
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
在这个例子中，我们使用 ReentrantLock 来保护计数器的增加和获取操作，确保线程安全性。每次对计数器的操作都会先获取锁，执行完毕后再释放锁，从而避免多个线程同时对计数器进行操作导致的数据不一致问题。
Java 中的并发锁机制是保障多线程并发安全的重要工具，合理地使用并发锁可以有效地避免线程间的竞争，确保程序的正确性和性能。通过灵活运用 ReentrantLock、ReadWriteLock 等锁机制，我们可以更好地管理并发环境下的资源访问，提高代码的健壮性和可维护性。
