JUC详解

简介

JUC（java.util.concurrent），Java并发包，可以让Java更好地处理多线程并发问题。

传统线程创建方式

Thread

继承Thread类，重写其中的run方法，在run方法中编写任务代码：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadA threadA = new ThreadA();
        threadA.start();
    }
}

class ThreadA extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("通过继承Thread的方式创建一个线程：ThreadA");
    }
}

start方法才是启动线程的方法，run方法是执行任务的方法，所以需要通过start方法来启动线程，线程会自动执行任务。

因为需要在Thread的run方法中编写任务代码，也就造成了线程与任务的耦合，一个线程与一个任务捆绑，不够灵活。

Runnable

我们是通过重写在run方法来提供任务的，如果我们看看Thread类就会发现，Thread类中的run方法也是重写的：

1 2	`@Override public void run() {`

Thread类实现了Runnable接口，重写了Runnable接口中的run方法：

@FunctionalInterface
public interface Runnable {
    /**
     * Runs this operation.
     */
    void run();
}

也就是说，其实run方法和Thread类是可以分开的，不捆绑在一起。

如果我们不重写Thread类的run方法，执行的就是Thread类自己的run方法逻辑：

@Override
public void run() {
    Runnable task = holder.task;  // 获取到task
    if (task != null) {
        Object bindings = scopedValueBindings(); // 获取线程上下文
        runWith(bindings, task); // 执行
    }
}

@Hidden
@ForceInline
private void runWith(Object bindings, Runnable op) {
    ensureMaterializedForStackWalk(bindings);
    op.run();
    Reference.reachabilityFence(bindings);
}

可以看到，此时，run方法需要先获取到一个Runnable对象，然后才能在runWith方法中调用Runnable对象的run方法来执行任务。

上面我们是通过无参构造函数来创建Thread对象的：

1	`ThreadA threadA = new ThreadA();`

而无参构造函数旁边刚好有一个可以传入Runnable对象的构造函数：

public Thread() {
    this(null, null, 0, null, 0, null);
}

public Thread(Runnable task) {
    this(null, null, 0, task, 0, null);
}

那么，我们只需要自己实现Runnable接口，重写run方法，就可以将任务与线程拆开啦：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadB threadB = new ThreadB();
        Thread threadB1 = new Thread(threadB);
        Thread threadB2 = new Thread(threadB);
        threadB1.start();
        threadB2.start();
    }
}

class ThreadB implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("通过实现Runnable接口的方式创建一个线程：ThreadB");
    }
}

但是，这种创建线程的方式还有两个问题：

拿不到返回值，start方法的返回值是void。

线程内部异常不能被外层 try-catch 直接捕获：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadB threadB = new ThreadB();

        Thread threadB1 = new Thread(threadB);
        try {
            threadB1.start();
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("能捕捉到异常吗？");
        }
    }
}

class ThreadB implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        // 构建异常
        int i = 1 / 0;
        System.out.println("通过实现Runnable接口的方式创建一个线程：ThreadB");
    }
}

执行时，线程threadB1内部发生的异常，如果线程threadB1内部不处理的话，外部线程无法捕捉到该异常并处理。

FutureTask

JUC提供了一个FutureTask类，可以用来获取线程执行结果。

FutureTask类实现了RunnableFuture接口：

1	`public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> {`

RunnableFuture接口也继承了Runnable接口：

1
2
3

public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
    void run();
}

所以，FutureTask对象也可以用来构建一个Thread对象。那么，FutureTask类的run方法是如何实现的呢？

public void run() {
    if (state != NEW ||
        !RUNNER.compareAndSet(this, null, Thread.currentThread()))
        return;
    try {
        Callable<V> c = callable;
        if (c != null && state == NEW) {
            V result;
            boolean ran;
            try {
                result = c.call(); // 调用了Callable对象的call方法，并且获取到了结果result
                ran = true;
            } catch (Throwable ex) {
                result = null;
                ran = false;
                setException(ex);
            }
            if (ran)
                set(result);
        }
    } finally {
        // runner must be non-null until state is settled to
        // prevent concurrent calls to run()
        runner = null;
        // state must be re-read after nulling runner to prevent
        // leaked interrupts
        int s = state;
        if (s >= INTERRUPTING)
            handlePossibleCancellationInterrupt(s);
    }
}

除了对线程状态的判断外（保证任务只执行一次、避免并发重复执行），关键就是调用了Callable对象的call方法，并且获取到了结果result。

而FutureTask类里也刚好有一个构造函数可以传递Callable对象：

public FutureTask(Callable<V> callable) {
     if (callable == null)
         throw new NullPointerException();
     this.callable = callable;
     this.state = NEW;       // ensure visibility of callable
 }

也就是说，我们需要在Callable对象中编写具体的任务。看看Callable接口：

@FunctionalInterface
public interface Callable<V> {
    V call() throws Exception;
}

有一个需要实现的call方法，并且是有返回值的！

那么，清晰了，我们需要先实现Callable接口，并重写call方法，然后传递给FutureTask对象，再将FutureTask对象传递给Thread对象，就可以啦！既可以拿到返回值，又可以捕捉到线程内部的异常：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(new TaskC());
        new Thread(futureTask).start();
        try {
            System.out.println(futureTask.get());
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("捕捉到异常");
        }
    }
}

class TaskC implements Callable<Integer> {
    @Override
    public Integer call() {
        return 1;
    }
}

CompletableFuture

如果有多个线程需要灵活合作的话，FutureTask用起来就不方便了。

JUC提供了CompletableFuture类，可以让我们灵活编排多个线程：

顺序执行

thenApplyAsync方法可以拿到前一个阶段的结果，然后开始执行当前任务：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> " future1 ok! ");
        CompletableFuture<String> future2 = future1.thenApplyAsync((result) -> result+" future2 ok! ");
        CompletableFuture<String> future3 = future2.thenApplyAsync((result) -> result+" future3 ok!");
        System.out.println(future3.join());
    }
}

阻塞等待

allOf方法可以组合多个任务，配合join/get方法阻塞等待所有的任务都执行完成：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> " future1 ok! ");
        CompletableFuture<String> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> " future2 ok! ");
        CompletableFuture<String> future3 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> " future3 ok! ");
        // 阻塞等待所有任务完成
        CompletableFuture<Void> all = CompletableFuture.allOf(future1, future2, future3);
        // 统一处理
        all.thenRun(() -> {
            String result1 = future1.join();
            String result2 = future2.join();
            String result3 = future3.join();
            System.out.println(result1);
            System.out.println(result2);
            System.out.println(result3);
        }).join(); // 阻塞等待处理完成
    }
}

anyOf方法可以组合多个任务，配合join/get方法阻塞等待任意一个任务先执行完成：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> " future1 ok! ");
        CompletableFuture<String> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> " future2 ok! ");
        CompletableFuture<String> future3 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> " future3 ok! ");
        // 阻塞等待一个任务完成
        CompletableFuture<Object> any = CompletableFuture.anyOf(future1, future2, future3);
        any.thenAccept(result -> System.out.println("First one：" + result)).join();
    }
}

线程池

CompletableFuture.supplyAsync方法还可以传入一个线程池，否则使用的就是公共线程池。使用公共线程池的话，可能会因为线程资源不足，影响公共线程池中的其他任务执行，所以推荐自定义一个线程池。

Executors

JUC提供了一个Executors类，可以帮助我们快捷创建线程池。

常用的有三个方法，分别创建一种常用的线程池：

// 创建只有一个线程的线程池  
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
        return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
    }

// 创建有nThreads个线程的线程池  
 public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
    }

// 创建可以动态扩容到Integer.MAX_VALUE个线程的线程池 
  public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue<Runnable>());
    }

众所周知，阿里巴巴Java开发手册禁止通过Executors类来创建线程池，因为：

SingleThreadExecutor和FixedThreadPool配置的等待队列为LinkedBlockingQueue()，默认的长度是Integer.MAX_VALUE。允许大量等待任务，容易导致内存溢出（OOM）。
CachedThreadPool配置的最大线程数量为Integer.MAX_VALUE，允许创建大量的线程，也容易导致内存溢出（OOM）。

ThreadPoolExecutor

可以看到，Executors类里创建线程池的方法，其实是通过ThreadPoolExecutor类创建的，不过是帮我们配置了一些参数而已。如果要避开Executors类创建线程池的弊端，我们就需要通过ThreadPoolExecutor类来创建，并且自己配置参数。

ThreadPoolExecutor类的构造函数，有下面这几个参数：

int corePoolSize：核心线程数，即使处于空闲状态也不会被销毁的线程
int maximumPoolSize：线程池的最大线程数
long keepAliveTime：当核心线程用完、任务等待队列用完、最大线程数未用完时，会创建新线程来处理任务，这些线程在空闲时的存活时间
TimeUnit unit：keepAliveTime的单位
BlockingQueue workQueue：任务等待队列，核心线程用完时，任务会在等待队列进行等待
ThreadFactory threadFactory：创建线程时使用的工厂
RejectedExecutionHandler handler：当核心线程用完、任务等待队列用完、最大线程数用完时，执行的任务拒绝策略

辅助工具

关于控制多个线程间的行为，JUC还提供了三个工具来辅助我们：

Semaphore

可以将Semaphore理解为一个信号量，可以设置持有一定数量的许可证，许可证被分发给某个线程后，只有该线程释放许可证后，其他线程才可获取：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 三个许可证
        Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            int temp = i;
            new Thread(() -> {
                boolean tried = false;
                try {
                    // 等待获取一个许可证
                    tried = semaphore.tryAcquire();
                    if (tried) {
                        // 模拟任务处理耗时
                        Thread.sleep(1000);
                        System.out.println(temp + "号：占用一个许可证");
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                    System.out.println("线程被中断");
                } finally {
                    // 释放一个许可证
                    if (tried) {
                        semaphore.release();
                        System.out.println(temp + "号：释放一个许可证");
                    }
                }
            }).start();
        }
    }
}

结果：

0号：占用一个许可证
2号：占用一个许可证
1号：占用一个许可证
0号：释放一个许可证
2号：释放一个许可证
1号：释放一个许可证
3号：占用一个许可证
3号：释放一个许可证
5号：占用一个许可证
4号：占用一个许可证
4号：释放一个许可证
5号：释放一个许可证

可以看到，线程会阻塞等待获取许可证。

也就是说，可以用Semaphore来控制大量线程获取有限的资源。

CyclicBarrier

可以将CyclicBarrier理解为一个屏障，可以在任务中设置一个屏障，线程必须要等所有线程均抵达屏障处，才可继续向下执行任务：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(4, () -> System.out.println("均抵达屏障处"));
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            int temp = i;
            new Thread(() -> {
                try {
                    // 模拟任务耗时
                    Thread.sleep(1000);
                    System.out.println(temp + "号已抵达屏障处");
                    // 等待其它线程抵达屏障处
                    cyclicBarrier.await();
                    // 继续任务
                    System.out.println(temp + "号继续任务");
                } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }).start();
        }
    }
}

结果：

2号已抵达屏障处
3号已抵达屏障处
1号已抵达屏障处
0号已抵达屏障处
均抵达屏障处
0号继续任务
2号继续任务
3号继续任务
1号继续任务

可以看到，每个线程都会等待其它线程抵达屏障处，然后才会继续执行任务。

也就是说，可以用CyclicBarrier来控制多个线程间互相等待。

CountDownLatch

可以将CountDownLatch理解为一个计数器，可以控制一个线程必须阻塞等待计数器归零，才能继续执行任务：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(4);
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            int temp = i;
            new Thread(() -> {
                try {
                    // 模拟任务耗时
                    Thread.sleep(1000);
                    System.out.println(temp + "号执行完成");
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                } finally {
                    // 减少计数
                    countDownLatch.countDown();
                }
            }).start();
        }
        try {
            // 阻塞等待计数器归零
            countDownLatch.await();
            System.out.println("全部执行完成");
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

结果：

2号执行完成
1号执行完成
3号执行完成
0号执行完成
全部执行完成

可以看到，我们控制了main线程等待其他线程减少计数器，然后main线程才能继续执行任务。

也就是说，CountDownLatch可以用来控制一个线程等待其它线程。

原子类

前面我们介绍了JUC提供的很多工具，可以帮助我们很方便地构建多线程。但是，还无法解决多线程访问共享数据的并发安全问题。JUC在atomic包下提供了一些原子类，原子类封装了一些并发安全的方法。

常用的原子类有：AtomicBoolean、AtomicInteger、AtomicLong：

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                int get = atomicInteger.incrementAndGet();
                System.out.println(get);
            }).start();
        }
        // 等待线程执行完成
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println("最终:" + atomicInteger.get());
    }
}

原子类内部对值添加了volatile关键字：

1	`private volatile int value;`

这样保证了值的可见性，一个线程修改后，其它线程立刻能看见。

此外，对值的修改使用了Unsafe类下的CAS方法：

private static final Unsafe U = Unsafe.getUnsafe();  

public final boolean compareAndSet(int expectedValue, int newValue) {
        return U.compareAndSetInt(this, VALUE, expectedValue, newValue);
    }

CAS方法是利用JVM调用CPU级原子指令来保证并发安全性的。

所以，原子类只能保证单次方法调用是并发安全的：

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                // 一个原子类的两次操作就不是并发安全的了
                if (atomicInteger.get() == 0) {
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                        atomicInteger.incrementAndGet();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                }
            }).start();
        }
        // 等待线程执行完成
        Thread.sleep(2000);
        System.out.println("最终:" + atomicInteger.get());
    }
}

集合类

JUC还提供了一些并发安全的集合类，常用的有ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList、CopyOnWriteArraySet、ArrayBlockingQueue：

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ConcurrentHashMap<String, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();
        map.put("a",0);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread(()-> map.compute("a",(k, v)->v+1)).start();
        }
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println(map.get("a"));
    }
}

JUC提供的集合类，并不都采用同一种机制来实现并发安全性。

ConcurrentHashMap是通过CAS结合synchronized来实现，详情参考本人另一篇文章：https://blog.csdn.net/Uncommen/article/details/144174135。

CopyOnWriteArrayList在写操作时会先加synchronized锁，然后将原数组复制一份，在新数组上修改，再将新数组赋给元素组。这样，读操作即使不加锁，结合volatile就可以保证要么读到旧数组，要么读到新数组，绝不会读到中间脏数据：

private transient volatile Object[] array;

public E get(int index) {
        return elementAt(getArray(), index);
    }

public E set(int index, E element) {
        synchronized (lock) {
            Object[] es = getArray();
            E oldValue = elementAt(es, index);

            if (oldValue != element) {
                es = es.clone();
                es[index] = element;
            }
            // Ensure volatile write semantics even when oldvalue == element
            setArray(es);
            return oldValue;
        }
    }

CopyOnWriteArraySet跟CopyOnWriteArrayList差不多，只是需要判断重复值。会先不加锁判断重复情况，提高效率，如果没有重复值，再加锁去进一步操作，加了锁后还需要再判断一次重复值，避免被其它线程趁方法调用间隙插入了重复值：

public boolean addIfAbsent(E e) {
    Object[] snapshot = getArray();
    return indexOfRange(e, snapshot, 0, snapshot.length) < 0
        && addIfAbsent(e, snapshot);
}

/**
 * A version of addIfAbsent using the strong hint that given
 * recent snapshot does not contain e.
 */
private boolean addIfAbsent(E e, Object[] snapshot) {
    synchronized (lock) {
        Object[] current = getArray();
        int len = current.length;
        if (snapshot != current) {
            // Optimize for lost race to another addXXX operation
            int common = Math.min(snapshot.length, len);
            for (int i = 0; i < common; i++)
                if (current[i] != snapshot[i]
                    && Objects.equals(e, current[i]))
                    return false;
            if (indexOfRange(e, current, common, len) >= 0)
                    return false;
        }
        Object[] newElements = Arrays.copyOf(current, len + 1);
        newElements[len] = e;
        setArray(newElements);
        return true;
    }
}

ArrayBlockingQueue是对写操作加ReentrantLock锁实现并发安全性，并且通Condition来实现等待队列空余：

public void put(E e) throws InterruptedException {
        Objects.requireNonNull(e);
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lockInterruptibly();
        try {
            while (count == items.length)
                notFull.await();
            enqueue(e);
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

锁

Synchronized

既然是通过加synchronized锁来保证并发安全性的，那我们完全可以自己操作synchronized锁来保证一段操作的并发安全性：

public class Main {
    private static int count = 0;
    private static final Object LOCK = new Object();

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                synchronized (LOCK) {
                    if (count == 0) {
                        try {
                            Thread.sleep(500);
                            count++;
                        } catch (InterruptedException e) {
                            throw new RuntimeException(e);
                        }
                    }
                }
            }).start();
        }
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println(count);
    }
}

关于synchronized锁的详细讲解，可以阅读本人的另一篇文章：https://blog.csdn.net/Uncommen/article/details/152095400

Lock

synchronized锁的用法非常简单，可读性强，不需要我们手动解锁，但同时也缺乏了灵活性。如果我们想更灵活的控制加锁解锁，JUC为我们提供了Lock锁。

Lock是一个接口，代表一类锁，常用的是ReentrantLock可重入锁：

1	`public class ReentrantLock implements Lock, java.io.Serializable {`

简单的使用，手动加锁解锁，需要在finally中保证锁的释放，避免死锁：

public class Main {
    private static int count = 0;
    private static final Lock LOCK = new ReentrantLock();

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                try {
                    LOCK.lock();
                    if (count == 0) {
                        try {
                            Thread.sleep(500);
                            count++;
                        } catch (InterruptedException e) {
                            throw new RuntimeException(e);
                        }
                    }
                } finally {
                    LOCK.unlock();
                }
            }).start();
        }
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println(count);
    }
}

可以在规定时间内尝试获取锁，而不是一直等着：

public class Main {
    private static int count = 0;
    private static final Lock LOCK = new ReentrantLock();

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                boolean tried = false;
                try {
                    // 尝试获取锁，超过3秒没获取到锁时返回false
                    tried = LOCK.tryLock(3, TimeUnit.SECONDS);
                    if (tried && count == 0) {
                        Thread.sleep(500);
                        count++;
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                } finally {
                    if (tried) {
                        LOCK.unlock();
                    }
                }
            }).start();
        }
        Thread.sleep(5000);
        System.out.println(count);
    }
}

ReentrantLock默认是非公平锁，可以传参设置为公平锁（讲究先来后到）：

1
2
3

public ReentrantLock(boolean fair) {
        sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
    }

如果我们想要控制两个线程交替执行，形成类似生产者消费者模型的话，对于synchronized锁，由于是利用Object类提供的wait方法和notifyAll方法，所以生产者和消费者相当于共用同一个等待队列，notifyAll方法会将所有等待线程唤醒：

public class Main {
    private static int count = 0;
    private static final Object LOCK = new Object();

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                synchronized (LOCK) {
                    try {
                        while (count > 0) {
                            LOCK.wait();
                        }
                        count++;
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + count);
                        LOCK.notifyAll();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                }
            }
        }, "生产者").start();
        new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                synchronized (LOCK) {
                    try {
                        while (count < 1) {
                            LOCK.wait();
                        }
                        count--;
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + count);
                        LOCK.notifyAll();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                }
            }
        }, "消费者").start();
    }
}

但是，JUC为我们提供了Condition，可以让我们为生产者和消费者提供不同的等待队列：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Pc pc = new Pc();
        new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                pc.publish();
            }
        }, "生产者").start();
        new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                pc.consume();
            }
        }, "消费者").start();
    }
}

class Pc {
    Lock lock = new ReentrantLock();
    Condition publisher = lock.newCondition();
    Condition consumer = lock.newCondition();
    int count = 0;

    public void publish() {
        try {
            lock.lock();
            while (count > 0) {
                publisher.await();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + ++count);
            consumer.signalAll();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public void consume() {
        try {
            lock.lock();
            while (count < 1) {
                consumer.await();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + --count);
            publisher.signalAll();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

但是，上面的所有情况，都是无论读数据还是写数据，都用同一把锁，多个读操作间仍然需要竞争锁，这是不合理的，读操作完全可以单独使用一把共享锁，而不是与写操作共用一把互斥锁。

没关系，JUC为我们提供了一个ReentrantReadWriteLock可重入读写锁：

可以将共享的读锁与互斥的写锁分开：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Pc pc = new Pc();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            new Thread(pc::read).start();
        }
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            new Thread(pc::write).start();
        }
    }
}

class Pc {
    ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    Lock readLock = lock.readLock();
    Lock writeLock = lock.writeLock();
    int count = 0;

    public void read() {
        try {
            readLock.lock();
            System.out.println("获取到读锁");
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println("读到：" + count);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            System.out.println("释放读锁");
            readLock.unlock();
        }
    }

    public void write() {
        try {
            writeLock.lock();
            System.out.println("获取到写锁");
            System.out.println("写入:" + ++count);
        } finally {
            System.out.println("释放写锁");
            writeLock.unlock();
        }
    }
}

读读间共享，读写、写写间互斥。

Java

#JUC

JUC详解

https://www.wananhome.site/2026/03/10/JUC详解/

作者

WanAn

发布于

2026年3月10日

许可协议

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