锁是一种用于防止多个线程同时访问共享资源的同步机制。它确保在某一时刻只有一个线程能够执行被保护的代码段,从而避免数据不一致和并发问题。
锁的基本概念
- 定义:锁是一种协调多个进程或线程并发访问某一资源的机制,用于解决并发事务带来的问题,如脏写、脏读、不可重复读及幻读问题。
- 作用:主要目的是确保数据并发访问的一致性和有效性,防止数据竞争和不一致性。
锁的类型
- 互斥锁(Mutex):确保一次只有一个线程能访问资源。
- 读写锁(Read-Write Lock):允许多个线程同时读取资源,但只允许一个线程写入。
- 自旋锁(Spinlock):线程在获取锁时不断循环检查,直到获取到锁为止。
- 内置锁:Java中每个对象都隐含一把锁,如synchronized关键字。
- 显式锁:如ReentrantLock,提供比内置锁更灵活的锁控制。
- 乐观锁与悲观锁:乐观锁假设冲突不频繁,只在提交时检查;悲观锁则假设冲突频繁,因此在操作前就加锁。
- 按操作类型:读锁、写锁、显示锁、隐式锁。
- 按加锁方式:显示锁、隐式锁。
- 按思想:乐观锁、悲观锁。
锁的应用场景
锁广泛应用于多线程编程、数据库事务管理、文件系统以及任何需要同步访问共享资源的场景。例如,在数据库中,锁用于保护数据的一致性;在多线程编程中,锁用于保护共享数据不被多个线程同时修改。