Java의 스레드 동기화 및 상호 배제 메커니즘

Java의 스레드 동기화 및 상호 배제 메커니즘

Java에서 멀티스레딩은 중요한 기술입니다. 여러 작업을 동시에 효율적으로 실행하려면 스레드 간의 동기화 및 협력 메커니즘을 마스터해야 합니다. 이 기사에서는 Java의 스레드 동기화 및 상호 배제 메커니즘을 소개합니다.

1. 스레드 동기화

스레드 동기화는 여러 스레드가 협력하여 실행 중에 지정된 작업을 완료하는 것을 의미합니다. 여러 스레드에 의해 실행되는 코드 세그먼트는 공유 리소스에 상호 액세스합니다. 코드 조각이 실행된 후에는 하나의 스레드만 공유 리소스에 액세스할 수 있으며 다른 스레드는 기다려야 합니다. 스레드 동기화는 다음 기본 원칙을 따릅니다.

(1) 원자성: 특정 코드 조각은 동시에 하나의 스레드에서만 액세스할 수 있습니다.

(2) 재진입: 스레드가 동기화된 블록을 여러 번 실행할 때 이미 잠금을 보유하고 있으므로 잠기지 않습니다.

Java에서는 동기화를 유지하는 방법으로 동기화와 잠금이라는 두 가지 방법이 있습니다.

1.1 동기화됨

synchronized는 Java에서 가장 기본적인 동기화 메커니즘입니다. 동기화된 동기화 블록의 형식은 다음과 같습니다.

synchronized(객체) {

//코드 세그먼트

}
그 중 객체는 객체의 메소드나 객체와 같이 동기화가 필요한 공유 리소스입니다. 그 자체. 한 번에 하나의 스레드만 동기화 키워드로 수정된 코드 블록에 액세스할 수 있습니다. 예:

publicsynchronous void method(){

//代码

}

위 코드 예제에서 method() 메서드는 동기화 키워드로 수정되었으며, 동시에 단일 스레드만 이 메서드를 실행할 수 있습니다. 멀티스레딩에서는 이 메소드에 액세스하는 스레드가 동기화되도록 보장할 수 있습니다.

1.2 잠금

잠금 메커니즘은 더욱 세밀한 잠금 제어를 제공합니다. Lock은 Lock 인터페이스의 하위 클래스인 ReentrantLock을 통해 구현되는 Java의 인터페이스입니다. Lock 잠금의 사용은 동기화된 키워드와 다소 유사하지만 사용이 더 유연합니다. 잠금 메커니즘을 사용할 때 잠금을 획득하고 해제해야 하는 코드 세그먼트는 try 및 finally 코드 블록에 포함됩니다. 예:

Lock lock = new ReentrantLock();
lock.lock();
try {

//代码段

} finally {

lock.unlock();

}

위 코드에서는 lock() 메서드를 사용하여 공유 자원을 사용하십시오. Unlock() 메소드는 잠금을 해제합니다. 잠금 메커니즘은 더욱 세부적인 잠금 제어 기능을 갖추고 있으므로 특정 고성능 상황에 더 적합합니다.

2. 상호 배제 메커니즘

상호 배제 메커니즘은 다중 스레드 실행 중에 동시에 하나의 스레드만 공유 리소스에 액세스할 수 있도록 하는 것을 의미합니다. Java에는 상호 배제 메커니즘을 구현하는 두 가지 방법, 즉 동기화 및 잠금이 있습니다.

2.1 동기화됨

동기화된 동기화 블록은 스레드 동기화를 달성할 수 있을 뿐만 아니라 상호 배제 메커니즘도 구현할 수 있습니다. 상호 배제 메커니즘을 구현하기 위해 동기화를 사용하는 코드 예제는 다음과 같습니다:

public 동기화된 void 메소드(){

//代码段

}

위 코드에서 동기화된 동기화 키워드는 메소드 앞에 추가되어 다음을 보장합니다. 동시에 단 하나의 스레드만 이 코드에 액세스할 수 있으므로 상호 배제 메커니즘을 구현합니다.

2.2 Lock

LockAPI 라이브러리에서 제공하는 상호 배제 메커니즘을 사용하면 상호 배제 메커니즘도 구현할 수 있습니다. 상호 배제 메커니즘을 구현하기 위해 Lock 메커니즘을 사용하는 코드 예제는 다음과 같습니다.

private final Lock lock = new ReentrantLock();
public void method() {

lock.lock();
try {
    //代码段
} finally {
    lock.unlock();
}

}

위 코드에서 잠금은 () 메소드는 공유 자원을 잠그는 데 사용되며, Unlock() 메소드를 사용하여 잠금을 해제하여 상호 배제 메커니즘을 실현합니다.

3. 스레드 동기화와 상호 배제 메커니즘 비교

동기화된 동기화 블록과 잠금 메커니즘 모두 스레드 동기화와 상호 배제 메커니즘을 구현할 수 있지만 둘 사이에는 몇 가지 차이점이 있습니다.

(1) 다양한 세분성: 동기화된 동기화 블록은 더 큰 세분성을 갖는 반면, 잠금 메커니즘은 잠금 인터페이스를 통해 더 작은 세분성을 제공합니다. 잠금 메커니즘을 사용하여 보다 개인화된 잠금을 정의하는 동시에 제어할 수 있습니다. 잠금 해제.

(2) 다양한 가시성: 동기화된 동기화 블록을 사용할 때 한 스레드가 잠금을 소유하면 다른 스레드는 잠금을 볼 수 없으므로 잠금 해제를 독립적으로 제어할 수 없습니다. 잠금 메커니즘을 사용하면 스레드가 잠금을 획득하면 잠금이 모든 스레드에 표시되고 잠금 해제를 제어할 수 있습니다.

요약하자면, Java의 스레드 동기화 및 상호 배제 메커니즘은 멀티 스레드 프로그래밍에서 매우 중요한 메커니즘입니다. 다양한 애플리케이션 시나리오에서는 다양한 동기화 및 상호 배제 메커니즘을 사용해야 합니다. 적절한 메커니즘을 선택하면 멀티스레드 애플리케이션의 실행 효율성이 크게 향상될 수 있습니다.

위 내용은 Java의 스레드 동기화 및 상호 배제 메커니즘의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!