如何使用鎖定機制確保 Java 函數的執行緒安全？

答案：Java 鎖定機制透過限制相同時間存取共享資源的執行緒數量來確保執行緒安全。實戰案例：加鎖方法使用 synchronized 關鍵字對方法加鎖。實戰案例：加鎖程式碼區塊使用 synchronized 區塊對程式碼區塊加鎖。實戰案例：ReentrantLock使用 ReentrantLock 實例加鎖，提供更細緻的控制。選擇鎖取決於程式碼區塊大小和呼叫頻率，synchronized 適用於小型程式碼區塊，ReentrantLock 適用於複雜場景。注意事項避免嵌套鎖，及時釋放鎖，考慮使用公平鎖以防止飢餓問題。

如何使用鎖定機制確保 Java 函數的執行緒安全性？

前言

在多執行緒程式設計中，執行緒安全性至關重要。當多個執行緒同時存取共享資料時，可能導致資料不一致或程式崩潰。鎖定機制是 Java 中常用的解決方法，它可以確保函數在並發環境下安全執行。

什麼是鎖？

鎖定是一種同步機制，它允許一次只有一個執行緒存取被保護的程式碼區塊或資料結構。當一個執行緒取得鎖定後，其他執行緒將被阻止執行該程式碼區塊，直到該鎖被釋放。

Java 中的鎖定

##Java 中有兩個內建的鎖定：

• synchronized 關鍵字：用於對方法或程式碼區塊進行加鎖。
• ReentrantLock 類別：提供了更細粒度的鎖定控制。

實戰案例：加鎖方法

以下程式碼示範如何使用

synchronized 關鍵字對一個方法加鎖：

class SharedResource {
    public synchronized void update() {
        // 被保护的代码块
    }
}

實戰案例：加鎖程式碼區塊

以下程式碼示範如何使用

synchronized 區塊對一個程式碼區塊加鎖：

class SharedResource {
    public void update() {
        synchronized (this) {
            // 被保护的代码块
        }
    }
}

實戰案例：ReentrantLock

以下程式碼示範如何使用

ReentrantLock 加鎖：

class SharedResource {
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    public void update() {
        lock.lock();
        try {
            // 被保护的代码块
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

選擇正確的鎖定

選擇哪種類型的鎖取決於特定的場景。一般來說，如果加鎖程式碼區塊較小且不經常被調用，則

synchronized 關鍵字是一個簡單易用的選擇。而如果需要更細粒度的控製或處理死鎖，則 ReentrantLock 更為合適。

其他注意事項

避免巢狀鎖定：同一執行緒在持有鎖定時，不要試圖再次取得相同的鎖定。
• 及時釋放鎖定：在不再需要鎖定時，務必立即釋放，以避免執行緒死鎖。
• 考慮公平鎖定：
• ReentrantLock 支援公平鎖，這表示等待取得鎖定的執行緒將按FIFO（先進先出）的順序獲得鎖定。這可以防止飢餓問題。

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