Java 多线程同步技术详解，Windows 平台适用！

在多线程编程中，同步是一个非常重要的概念。在多个线程同时访问共享资源的情况下，如果没有同步，就有可能会出现竞态条件和数据不一致等问题。Java 提供了多种同步技术，本文将详细介绍 Java 多线程同步技术。

1. synchronized 关键字

synchronized 是 Java 中最基本的同步技术，可以修饰方法或代码块。当一个线程访问 synchronized 修饰的方法或代码块时，其他线程需要等待当前线程执行完毕才能执行。synchronized 可以保证同一时刻只有一个线程执行该方法或代码块，从而避免了竞态条件和数据不一致等问题。

下面是一个使用 synchronized 同步方法的示例代码：

public class SynchronizedDemo {
    private int count = 0;

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

    public synchronized int getCount() {
        return count;
    }
}

在上面的代码中，increment 和 getCount 方法都被 synchronized 修饰，因此可以保证在同一时刻只有一个线程访问这两个方法。

2. ReentrantLock 类

ReentrantLock 是 Java 提供的另一种同步技术，它相比 synchronized 更加灵活。ReentrantLock 可以实现可重入锁、公平锁、非公平锁等多种同步方式。使用 ReentrantLock 同步代码块时，需要先调用 lock 方法获取锁，在代码块执行完毕后再调用 unlock 方法释放锁。

下面是一个使用 ReentrantLock 同步代码块的示例代码：

public class ReentrantLockDemo {
    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    private int count = 0;

    public void increment() {
        lock.lock();
        try {
            count++;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public int getCount() {
        lock.lock();
        try {
            return count;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

在上面的代码中，increment 和 getCount 方法都使用了 ReentrantLock 同步代码块，通过调用 lock 和 unlock 方法实现了线程同步。

3. ReadWriteLock 接口

ReadWriteLock 接口是 Java 提供的读写锁接口，它可以实现多个线程同时读取共享资源，但只允许一个线程写入共享资源。使用 ReadWriteLock 接口需要先调用 readLock 或 writeLock 方法获取锁，然后执行读操作或写操作，最后再调用 unlock 方法释放锁。

下面是一个使用 ReadWriteLock 接口的示例代码：

public class ReadWriteLockDemo {
    private ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    private int count = 0;

    public void increment() {
        lock.writeLock().lock();
        try {
            count++;
        } finally {
            lock.writeLock().unlock();
        }
    }

    public int getCount() {
        lock.readLock().lock();
        try {
            return count;
        } finally {
            lock.readLock().unlock();
        }
    }
}

在上面的代码中，increment 方法使用了写锁，getCount 方法使用了读锁，通过 ReadWriteLock 接口实现了读写分离的线程同步。

4. CountDownLatch 类

CountDownLatch 类是 Java 提供的一个同步工具类，它可以实现一个或多个线程等待其他线程完成操作后再执行。使用 CountDownLatch 类需要先创建一个 CountDownLatch 实例并指定计数器的数量，然后在需要等待的线程中调用 await 方法等待其他线程完成操作，在其他线程中调用 countDown 方法减少计数器的数量。

下面是一个使用 CountDownLatch 类的示例代码：

public class CountDownLatchDemo {
    private CountDownLatch latch = new CountDownLatch(2);

    public void doTask1() {
        // do something
        latch.countDown();
    }

    public void doTask2() {
        // do something
        latch.countDown();
    }

    public void waitForTasks() {
        try {
            latch.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // do something after tasks completed
    }
}

在上面的代码中，doTask1 和 doTask2 方法分别执行某些操作并调用 countDown 方法减少计数器的数量，waitForTasks 方法调用 await 方法等待 doTask1 和 doTask2 方法完成后再执行。

总结

本文介绍了 Java 中常用的多线程同步技术，包括 synchronized 关键字、ReentrantLock 类、ReadWriteLock 接口和 CountDownLatch 类。不同的同步技术适用于不同的场景，开发人员需要根据实际情况选择合适的同步方式。在使用同步技术时，需要注意死锁、竞态条件和数据不一致等问题，保证多线程程序的正确性和稳定性。