05.原子性解决方案-互斥锁

1. 锁的核心原则

• 锁与受保护资源必须对应，不能用自己的锁保护别人的资源
• 受保护资源与锁的关系是 N:1（多个资源可以用同一把锁）
• 细粒度锁：不同资源用不同的锁，提升并发性能

2. 常见错误示例

class Account {
    private int balance;

    // ❌ 错误：this 锁保护不到 target.balance
    synchronized void transfer(Account target, int amt) {
        if (this.balance > amt) {
            this.balance -= amt;
            target.balance += amt; // target 不在锁的保护范围内
        }
    }
}

解决方案：锁 Account.class（太重，所有转账串行）或用细粒度双重锁（注意死锁，见 死锁问题与解决方案）。

3. 一次性申请资源（破坏占用且等待）^54abc4

class Allocator {
    private List<Object> als = new ArrayList<>();

    synchronized boolean apply(Object from, Object to) {
        if (als.contains(from) || als.contains(to)) return false;
        als.add(from); als.add(to);
        return true;
    }
    synchronized void free(Object from, Object to) {
        als.remove(from); als.remove(to);
    }
}

void transfer(Account target, int amt) {
    while (!actr.apply(this, target)); // 空转耗 CPU，用 [[06.等待-通知机制]] 优化
    try {
        synchronized (this) {
            synchronized (target) {
                if (this.balance > amt) {
                    this.balance -= amt;
                    target.balance += amt;
                }
            }
        }
    } finally {
        actr.free(this, target);
    }
}

Lock 系列的底层实现见 AQS抽象队列同步器原理，Lock 相比 synchronized 的优势（可中断、超时、公平锁）见 09.并发工具类#Lock 与 Condition。