Java锁的区别：独占模式与共享模式

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前言：

Java 独占模式的锁有哪些？

共享模式的锁有哪些？

Java即是 独占模式又是共享模式的锁有哪些？

前言：

资源有两种共享模式，或者说两种同步⽅式：

1. 独占模式（Exclusive）：资源是独占的，⼀次只能⼀个线程获取。如ReentrantLock。
2. 共享模式（Share）：同时可以被多个线程获取，具体的资源个数可以通过参数指定。如Semaphore/CountDownLatch。

⼀般情况下，⼦类只需要根据需求实现其中⼀种模式，当然也有同时实现两种模式的同步类，如 ReadWriteLock 。

Java 独占模式的锁有哪些？

在Java中，独占模式的锁（Exclusive Mode Lock）通常也被称为互斥锁（Mutex Lock），主要是用于实现线程之间的互斥同步，防止多个线程同时访问共享资源而导致的数据竞争和不一致性问题。下面是Java中独占模式的锁的一些常见实现：

1. synchronized关键字：synchronized关键字是Java中最基本的互斥锁实现，它可以用来修饰方法和代码块，实现线程之间的互斥同步。在Java 5之前，synchronized锁是基于操作系统提供的内置锁机制实现的，因此也被称为重量级锁（Heavyweight Lock）。在Java 6及以后的版本中，synchronized锁也进行了一系列的优化，引入了偏向锁、轻量级锁和重量级锁等概念，从而提高了锁的性能和效率。

2. ReentrantLock类：ReentrantLock是Java 5引入的一个可重入锁实现，它也是一个独占锁。与synchronized锁相比，ReentrantLock锁提供了更多的高级特性，如可中断锁、超时锁、公平锁和非公平锁等。另外，ReentrantLock锁还支持Condition条件对象，可以实现更复杂的线程同步。

3. StampedLock类：StampedLock是Java 8引入的一个乐观锁实现，它通过使用读写锁的特性来提供高性能的读写操作，同时也支持像ReentrantLock那样的独占锁。StampedLock锁的主要特点是，当读操作的冲突率较低时，它可以比读写锁提供更高的并发性能，但在高并发情况下，写操作的性能可能会变得较差。

需要注意的是，以上锁的实现都是独占模式的锁，也就是同一时间只有一个线程可以持有锁。在实际应用中，需要根据具体的场景选择合适的锁来实现线程之间的同步和互斥。

共享模式的锁有哪些？

在Java中，共享模式的锁（Shared Mode Lock）主要用于实现多个线程之间的并发访问，允许多个线程同时访问同一个共享资源，以提高系统的并发性和吞吐量。下面是Java中共享模式的锁的一些常见实现：

1. CountDownLatch类：CountDownLatch是Java 5引入的一个倒计时锁实现，它可以让一个或多个线程等待一个或多个事件的发生。CountDownLatch锁的主要特点是，在计数器减到0之前，所有线程都必须等待，而且一旦计数器变为0，所有等待的线程都可以同时执行。CountDownLatch锁适用于一个线程等待其他多个线程完成某些操作的情况，如多个线程同时执行某个任务，等待所有线程执行完成后再进行下一步操作。

2. CyclicBarrier类：CyclicBarrier是Java 5引入的一个栅栏锁实现，它可以让一组线程在某个点上进行同步等待，并且只有当所有线程都到达该点时才能继续执行。与CountDownLatch不同的是，CyclicBarrier锁可以重复使用，即在所有线程到达栅栏之后，它会自动重置计数器，并且可以继续使用。CyclicBarrier锁适用于一组线程需要在某个点上进行同步等待的情况，如多个线程同时执行某个任务，等待所有线程执行完成后再进行下一步操作。

3. Semaphore类：Semaphore是Java 5引入的一个信号量实现，它可以控制对共享资源的访问权限。Semaphore锁的主要特点是，它可以指定一个访问共享资源的最大线程数，当已经达到最大线程数时，其他线程必须等待。与CountDownLatch和CyclicBarrier不同的是，Semaphore锁不是一次性的，而是可以重复使用，即每次释放锁之后，其他线程可以继续获取锁。Semaphore锁适用于一组线程需要有限制地访问共享资源的情况，如数据库连接池等。

需要注意的是，在实际应用中，共享模式的锁的选择要根据具体的场景来决定，同时需要注意锁的实现和使用方式，避免出现死锁和性能问题。

Java即是 独占模式又是共享模式的锁有哪些？

在Java中，有一些锁既可以作为独占模式的锁，也可以作为共享模式的锁。这些锁主要包括以下几种：

1. ReentrantReadWriteLock：ReentrantReadWriteLock是一个可重入的读写锁，它支持读锁的共享模式和写锁的独占模式。在读锁的共享模式下，多个线程可以同时获取读锁，并且读锁之间不会互斥，从而提高了系统的并发性和吞吐量；而在写锁的独占模式下，只有一个线程可以获取写锁，其他线程必须等待。ReentrantReadWriteLock锁适用于读多写少的场景，如缓存等。

2. Semaphore：Semaphore是一个信号量，它可以控制对共享资源的访问权限。Semaphore既可以作为独占模式的锁，也可以作为共享模式的锁使用。在独占模式下，Semaphore的计数器为1，只有一个线程可以获取信号量；而在共享模式下，Semaphore的计数器可以设置为大于1的值，多个线程可以同时获取信号量，并且信号量之间不会互斥，从而提高了系统的并发性和吞吐量。Semaphore锁适用于一组线程需要有限制地访问共享资源的场景。

需要注意的是，虽然这些锁可以同时作为独占模式的锁和共享模式的锁使用，但在实际应用中，需要根据具体的场景来决定使用哪种模式，并注意锁的实现和使用方式，避免出现死锁和性能问题。