java 框架中使用锁的常见错误包括:锁竞争、死锁、锁粒度过大和锁释放不正确。为避免这些错误,应锁定最小的资源粒度,使用读写锁,尽量避免死锁 finally 释放块中的锁。
Java 在框架中使用锁的常见错误
锁是保证多线程编程中线程安全和数据完整性的基本机制。然而,在 Java 在框架中使用锁时,一些常见的错误可能会导致不可预测的行为和并发问题。
1. 锁竞争
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当多个线程同时获得相同的锁时,锁竞争就会发生。这将导致线程暂停,直到锁被释放。在 Java 中,使用 synchronized 关键字或 ReentrantLock 获得锁。以下示例展示了锁竞争:
public class LockCompetition { private final Object lock = new Object(); public void synchronizedMethod() { synchronized (lock) { // 临界区代码 } } public void reentrantLockMethod() { ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); lock.lock(); try { // 临界区代码 } finally { lock.unlock(); } } }
2. 死锁
当两个或两个以上的线程相互等待,导致无法继续执行时,就会发生死锁。例如,线程 A 持有锁 A 并等待锁 B,而线程 B 持有锁 B 并等待锁 A。以下示例显示了死锁:
public class Deadlock { private final Object lock1 = new Object(); private final Object lock2 = new Object(); public void method1() { synchronized (lock1) { System.out.println("In method1, acquired lock1"); try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { } synchronized (lock2) { System.out.println("In method1, acquired lock2"); } } } public void method2() { synchronized (lock2) { System.out.println("In method2, acquired lock2"); try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { } synchronized (lock1) { System.out.println("In method2, acquired lock1"); } } } }
3. 锁粒度过大
锁定粒度是指锁定的资源范围。如果锁定粒度过大,它将阻止其他线程访问资源,从而减少并发性。例如,如果使用全局锁来保护所有数据结构,这将导致严重的性能成本。
4. 锁没有正确释放
未正确释放锁会导致应用程序锁或数据损坏。在使用中 synchronized 锁在自动出作域后释放。但是,在使用中 ReentrantLock 必须手动释放锁。以下是未正确释放锁的例子:
public class UnreleasedLock { private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); public void method() { lock.lock(); try { // 临界区代码 } finally { // 忘记释放锁 } } }
实战案例
在分布式系统中,常见的锁错误示例是使用全局锁更新分布式缓存。这将导致系统性能低下,因为每次更新缓存时,都需要获得全局锁,以防止其他线程访问缓存。
最佳实践
为避免锁的错误,请遵循以下最佳实践:
- 锁定最小资源粒度。
- 使用读写锁来提高并发性。
- 尽量避免死锁。
- 在 finally 释放块中的锁。
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