打磨高并发系统：Java线程同步与互斥的理论与实践

Java线程同步与互斥概述：

多线程编程是现代计算机系统开发中不可或缺的一部分，它允许一个程序同时执行多个任务，从而提升程序的效率和性能。当多个线程同时访问共享资源时，可能会导致数据不一致或程序崩溃，因此我们需要使用同步机制来协调线程之间的访问。

Java线程同步与互斥机制：

Java提供了多种同步机制来帮助开发者实现线程安全，包括锁机制、同步方法和volatile关键字。其中，锁机制最为常用，它可以通过synchronized关键字或者Lock接口来实现。同步方法是指在方法前加synchronized关键字的方法，该方法只能被一个线程同时访问。volatile关键字可以确保变量在多个线程之间可见，并禁止指令重排。

Java线程同步与互斥实战：

为了更好地理解Java线程同步与互斥，我们通过一个简单的例子来演示如何使用Java锁机制实现线程安全。

示例代码：

public class Counter {

private int count;

public synchronized void increment() {
this.count++;
}

public int getCount() {
return this.count;
}
}

public class Main {

public static void main(String[] args) {
Counter counter = new Counter();

Thread thread1 = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
counter.increment();
}
});

Thread thread2 = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
counter.increment();
}
});

thread1.start();
thread2.start();

try {
thread1.join();
thread2.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

System.out.println("Final count: " + counter.getCount());// 输出Final count: 20000
}
}

在上面的示例中，我们定义了一个Counter类，其中包含一个整型成员变量count和两个方法：increment()和getCount()。increment()方法使用synchronized关键字将其标记为同步方法，确保每次只能被一个线程访问。我们创建了两个线程，每个线程都会调用increment()方法10000次来对count变量进行自增。由于使用了synchronized关键字，可以保证count变量在多个线程之间保持一致，最终输出结果为20000。

结语：

Java线程同步与互斥是构建高并发系统必不可少的知识，通过本文的介绍和示例演示，希望读者能够对Java线程同步和互斥有更深入的理解并能应用于实际的开发中。在掌握基础知识的同时，还需要结合具体应用场景进行实践和性能优化，以确保系统的稳定性和性能。