Java平行程式設計中鎖機制的實作與應用

Java平行程式設計中，鎖定機制是控制共享資源存取的重要工具，包括內建鎖定、明確鎖定和讀寫鎖定。它們用於保護共享數據，控制存取順序和等待執行緒任務完成。實戰案例中，使用內建鎖定保護銀行帳戶餘額的訪問，確保並發訪問安全和正確。

Java 平行程式設計中的鎖定機制

在Java 平行程式設計中，鎖定機制是用來控制對共享資源的訪問的至關重要的工具。它們可防止多個執行緒同時存取共享數據，從而確保數據一致性和程式正確性。

Java 提供了多種鎖定機制，包括：

• 內建鎖定(synchronized)： 內建鎖定與物件本身相關聯，並透過使用synchronized 關鍵字來取得。
• 明確鎖定 (Lock)：明確鎖定是 Java 並發包中提供的接口，它提供比內建鎖定更細粒度的控制。
• 讀寫鎖定 (ReadWriteLock)：讀寫鎖定允許多個執行緒同時取得共享資源的唯讀訪問，但只能有一個執行緒取得寫入存取。

使用場景

鎖定機制在平行程式設計中有多種應用場景，包括：

• 保護共用資料免受並發訪問。
• 控制對資源的存取順序。
• 等待其他執行緒完成任務。

實戰案例：銀行帳戶

考慮一個銀行帳戶的範例，它可以被多個執行緒並發存取。為了確保帳戶餘額的一致性，必須使用鎖定來保護對此餘額的存取。

使用內建鎖定實現的Java 程式碼如下：

public class BankAccount {
    private int balance;

    public synchronized void deposit(int amount) {
        balance += amount;
    }

    public synchronized void withdraw(int amount) {
        if (amount <= balance)
            balance -= amount;
    }

    public int getBalance() {
        return balance;
    }
}

在上面範例中，synchronized 關鍵字用於保護對balance 變數的訪問。任何試圖存取或修改 balance 的執行緒都必須先取得物件的鎖定。這確保在同一時間只有一個執行緒可以存取該變數。

結論

鎖定機制對於 Java 並行程式設計是至關重要的，它可以確保共享資源的並發存取安全性和正確性。本文介紹了 Java 提供的鎖定機制以及它們的應用場景，並提供了一個實戰案例來展示如何使用鎖定來保護共享資料。

以上是Java平行程式設計中鎖機制的實作與應用的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！