Kotlin 语言提供了多种机制来处理并发和同步,其中包括高层次和低层次的工具。对于常规的并发任务,可以利用 Kotlin 协程提供的结构化并发方式。而对于需要更低层次的锁定机制,可以使用 Mutex
来实现对共享资源的线程安全访问。
协程是一种轻量级的线程,可以通过 kotlinx.coroutines
库来实现。协程为结构化并发提供了强大的支持,使得编写异步、并发代码变得更加简单和直观。
在这个例子中,runBlocking
函数用于启动一个新的协程并阻塞当前线程,而 launch
函数则用于启动一个新的协程,并在1秒后输出 “World!”。
当多个协程需要访问共享资源时,需要一些同步机制来防止数据竞争。一个常用的方法是使用 Kotlin 库提供的 Mutex
。
Mutex
(互斥锁)是一种用于保证互斥访问共享资源的同步机制。Mutex
确保在同一时刻只有一个协程能够访问被保护的代码块或资源,从而避免竞争条件。
Mutex
在这个例子中,我们创建了100个协程,每个协程重复1000次对共享变量 counter
的访问。使用 mutex.withLock
保证了每次只有一个协程能访问 counter
,从而避免并发问题。
withLock()
是一种便捷方法,用于在锁内执行给定的代码块。它会自动处理获取和释放锁,确保即使在代码块中发生异常,也会正确释放锁。
Mutex
的其他方法lock
:挂起直到互斥锁被锁定。lock()
方法用于尝试获取锁。如果锁已经被其他协程持有,那么调用 lock()
的协程将会被挂起,直到锁变为可用。
unlock
:解锁互斥锁。unlock()
方法用于释放锁,使得被挂起的其他协程可以继续执行。如果 unlock()
被调用时没有持有锁,则会引发异常。
如上面 lock()
示例中的 finally
块所示。
tryLock
tryLock()
尝试获取锁,如果锁当前是可用的,则立即获取锁并返回 true
;否则返回 false
,且不会挂起当前协程。
lock()
:尝试获取锁,如果锁不可用,则挂起当前协程。unlock()
:释放锁,其他挂起的协程可以继续执行。tryLock()
:尝试获取锁,如果锁不可用,则立即返回 false
,不会挂起当前协程。withLock()
:便捷方法,自动获取和释放锁,确保在代码块执行后释放锁。Mutex
的这些方法使得在 Kotlin 协程中进行线程安全的操作变得更加简洁和直观。根据实际需求选择合适的方法,可以有效避免并发问题,提高代码的健壮性和可维护性。