Java의 Lock API 개요

동시 프로그래밍에서는 데이터 일관성을 보장하기 위해 공유 리소스에 대한 액세스를 관리하는 것이 중요합니다. 기존의 동기화 키워드는 공정성, 즉시 잠금 획득, 특정 시간 동안 잠금 획득을 기다리는 등과 같은 복잡한 시나리오에 대한 유연성이 부족합니다. Lock, ReadWriteLock 및 StampedLock API는 이러한 제한 사항을 해결하기 위해 Java 1.5에 도입되었으며 개발자가 처리할 수 있는 뛰어난 제어 기능을 제공합니다. 공유 리소스 액세스. java.util.concurrent 패키지의 일부입니다.

잠금 API

Lock API는 스레드 동기화를 처리하기 위한 인터페이스이며 아래와 같은 메소드를 제공합니다.

• void lock() 잠금을 획득하는데 사용됩니다. 잠금을 사용할 수 없는 경우 잠금을 획득할 때까지 스레드가 차단됩니다.
• void lockInterruptible() lock()과 동일하지만 이 스레드는 중단될 수 있습니다.
• boolean tryLock() 잠금이 획득되면 true를 반환합니다. 그렇지 않으면 거짓입니다. 잠금이 부여되지 않으면 스레드가 차단되지 않습니다.
• boolean tryLock(long timeout, TimeUnit 단위) tryLock()과 동일하지만 지정된 시간 동안만 대기합니다.
• void Unlock()잠금을 해제합니다.
• Condition newCondition() 스레드가 중요한 부분을 실행하는 동안 특정 조건이 발생할 때까지 기다리는 기능을 제공합니다.

재진입 잠금

• ReentrantLock 클래스는 Lock 인터페이스를 구현합니다. 
• 재진입 잠금을 사용하면 스레드가 여러 번 잠금을 획득하고 여러 번 해제할 수 있습니다.
• 공정성 정책을 원한다면 매개변수화된 ReentrantLock 생성자를 사용하세요.
• 공정성이 활성화되면 가장 오랫동안 대기하는 스레드에 잠금 액세스 권한이 부여됩니다.
• 교착 상태를 방지하려면 finally 블록을 사용하여 잠금을 해제하세요.

ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true); //fair lock
public void methodExecution() {
    lock.lock();
    try {
        // Critical section here
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

읽기쓰기잠금 API

ReadWriteLock API는 인터페이스이며 읽기 및 쓰기 시나리오를 유지하기 위해 한 쌍의 잠금을 유지합니다. 작성자가 없는 경우 여러 스레드가 읽기 잠금을 동시에 보유할 수 있습니다. 쓰기 잠금은 배타적입니다.

• Lock readLock() - 읽기에 사용되는 잠금을 반환합니다.
• Lock writeLock() - 쓰기에 사용된 잠금을 반환합니다.

주요 규칙

• 읽기 잠금이 있으면 쓰기 잠금을 획득할 수 없습니다.
• 쓰기 잠금이 있으면 다른 스레드에서는 읽기 잠금을 얻을 수 없습니다.
• 쓰기 잠금이 있는 경우 동일한 스레드에서 다른 쓰기 잠금을 얻을 수 있습니다.
• 다른 읽기 또는 쓰기 잠금이 활성화되어 있지 않으면 쓰기 잠금이 허용됩니다.
• 쓰기 잠금을 기다리는 동안에는 다른 스레드의 새로운 읽기 잠금이 허용되지 않습니다.

재진입 읽기쓰기 잠금

• ReentrantReadWriteLock 클래스는 ReadWriteLock 인터페이스를 구현합니다.
• 읽을 내용과 비교할 내용이 더 많은 경우 유용합니다.

예: 마이크로 서비스 통신에서 서비스 B가 서비스 A로부터 JWT를 기대한다고 가정합니다. JWT는 서비스 A에 의해 생성되며 몇 분 동안 캐시할 수 있습니다. 이 시나리오에서는 ReentrantReadWriteLock이 더 유용합니다. 토큰이 만료되었거나 곧 만료될 경우 토큰을 갱신할 수 있습니다. 읽기 기아를 피하기 위해 여기서는 읽기 잠금을 획득하지 않습니다.

ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true); //fair lock
public void methodExecution() {
    lock.lock();
    try {
        // Critical section here
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

스탬프락 API

StampedLock은 Java 8에서 도입되었으며 클래스입니다. 세 가지 잠금 모드를 지원하고 잠금을 해제하는 데 사용되는 스탬프를 반환합니다. 잠금 업그레이드가 가능합니다.

1. 읽기 잠금 여러 스레드가 동시에 읽을 수 있도록 허용합니다.
2. 쓰기 잠금 쓰기에 사용되는 잠금을 반환합니다.
3. 낙관적 읽기 잠금 기존 읽기 잠금을 획득하지 않고도 스레드가 읽을 수 있도록 하여 경합을 방지하여 성능을 향상시킵니다.

• long writeLock() 배타적 잠금을 획득하고 필요한 경우 사용 가능할 때까지 차단합니다.
• void UnlockWrite(long Stamp) 쓰기 잠금을 해제합니다.
• long readLock() 읽기 잠금을 획득하고 쓰기 잠금이 진행 중인 경우 차단합니다.
• void UnlockRead(long Stamp) 읽기 잠금을 해제합니다.
• long tryOptimisticRead() 나중에 검증할 수 있는 스탬프를 반환하거나 독점적으로 잠긴 경우 0을 반환합니다.
• boolean verify(long stamp) 지정된 스탬프 발행 이후 잠금이 독점적으로 획득되지 않은 경우(쓰기 잠금) true를 반환합니다. 그렇지 않으면 거짓입니다.
• long tryConvertToWriteLock(long stamp) 읽기 또는 낙관적 잠금을 쓰기 잠금으로 업그레이드합니다. 사용할 수 있을 때까지 차단합니다.

핵심 사항:

• 재진입이 불가능합니다. 이는 잠금을 보유한 스레드가 잠금을 다시 획득할 수 없음을 의미합니다.
• 조건을 지원하지 않습니다.
• 공정성을 지지하지 않습니다.

String jwt = JwtUtil.generateJwt();
ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
Lock writeLock = lock.writeLock();
Lock readLock = lock.readLock();

public String getJwt(String key, String value) {
    if (StringUtils.hasLength(jwt)) {
        if (JwtUtil.isJwtEligibleToRenew(jwt)) {
            generateJwt();
        }
    } else {
        generateJwt();
    }
    return this.jwt;
}

public void generateJwt() {
    this.writeLock.lock(); //write lock
    try {
        if (JwtUtil.isJwtEligibleToRenew(jwt)) {
            this.jwt = JwtUtil.generateJwt();
        }
    } finally {
        this.writeLock.unlock(); //release write lock
    }
}

낙관적인 읽기 예시. 이를 통해 스레드는 기존 읽기 잠금을 획득하지 않고도 읽을 수 있으며 잠금 경합을 방지하여 성능이 향상됩니다. 낙관적 읽기 잠금 시간을 획득한 후 쓰기 잠금을 획득하면 verify()는 false를 반환하고 그렇지 않으면 true가 됩니다.

public void readAndWrite() {
    long l = this.stampedLock.readLock();
    try {
        //critical section
    } finally {
        this.stampedLock.unlock(l);
    }

    long w = this.stampedLock.writeLock();
    try {
        //critical section
    } finally {
        this.stampedLock.unlock(w);
    }
}

즐거운 코딩과 학습!!!

궁금하신 점은 댓글 남겨주세요

위 내용은 Java의 Lock API 개요의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!