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在Java里并发环境下如何保证数据一致性_Java同步策略说明

P粉602998670

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发布时间:2026-02-10 02:33:31

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来源于php中文网

原创

volatile不能保证原子性,仅确保可见性和禁止重排序,对i++等复合操作无效;synchronized锁的是对象而非语法结构;ReentrantLock需手动管理且必须在finally中unlock;ConcurrentHashMap单操作线程安全但复合操作仍需同步。

在java里并发环境下如何保证数据一致性_java同步策略说明

volatile 不能保证原子性,别把它当锁用

看到 volatile 就以为能防并发问题,这是最常见的误判。它只保证变量的可见性和禁止指令重排序,对 i++ 这种读-改-写操作完全无效。比如多个线程同时执行 counter++countervolatile int),最终结果大概率小于预期。

  • 适用场景:状态标志位,如 running = trueisShutdown
  • 不适用场景:计数器、累加、集合操作、复合逻辑判断
  • 替代方案:需要原子更新时,优先用 AtomicIntegerAtomicReference 等原子类

synchronized 锁的是对象,不是代码块或方法名

synchronized(void method()) 或给不同实例的方法加锁,根本拦不住并发——因为锁对象不同。关键看锁住的是哪个实例或类,而不是“写了 synchronized”这个动作本身。

  • 实例方法加 synchronized → 锁当前对象(this
  • 静态方法加 synchronized → 锁当前类的 Class 对象
  • 同步代码块如 synchronized(obj) → 锁的是 obj 引用指向的对象
  • 陷阱:用 new Object() 作为锁对象,每次新建一个,等于没锁

ReentrantLock 比 synchronized 更灵活,但也更易出错

ReentrantLock 支持可中断等待、超时获取、公平锁、多条件队列,但必须手动 lock()unlock(),且 unlock() 必须放在 finally 块里,否则极易死锁或资源泄漏。

Draft&Goal-Detector
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  • 正确写法:
    lock.lock();
    try {
        // 临界区
    } finally {
        lock.unlock();
    }
  • 别在 try 外调用 lock(),也别漏掉 finally
  • lock.tryLock(1, TimeUnit.SECONDS) 可避免无限等待,适合有响应时间要求的场景
  • 公平锁(new ReentrantLock(true))会降低吞吐量,仅在需要严格 FIFO 时考虑

ConcurrentHashMap 不是万能的,复合操作仍需额外同步

ConcurrentHashMapgetputremove 单个操作是线程安全的,但像“先检查再插入”(if (!map.containsKey(k)) map.put(k, v);)这种两步操作,依然存在竞态条件。

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

  • computeIfAbsent 替代 get + put 判断逻辑
  • replace(K, V, V) 实现带条件的更新
  • 涉及多个 key 或跨 map 操作时,必须引入外部锁(如 synchronized(map)ReentrantLock
  • 注意:size() 返回的不是实时精确值,高并发下可能滞后;如需准确计数,考虑 LongAdder
实际并发一致性最难的点,往往不在单个 API 怎么用,而在于“哪些操作天然不能拆开”——比如库存扣减+订单创建、账户余额更新+流水记录。这类业务逻辑边界一旦被并发撕开,靠加锁或原子类都难兜住,得靠设计层面的幂等、补偿或分布式事务机制。

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