java锁有哪些类(转)
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1、Java都有哪些锁?
- 公平锁/非公平锁
- 可重入锁
- 独享锁/共享锁
- 互斥锁/读写锁
- 乐观锁/悲观锁
- 分段锁
- 偏向锁/轻量级锁/重量级锁
- 自旋锁
Java实现锁有两种语法,一种是synchronized语句,另外一种是reentrantlock关键字。上面是很多锁的名词,这些分类并不是全是指锁的状态,有的指锁的特性,有的指锁的设计,下面总结的内容是对每个锁的名词进行一定的解释。
公平锁/非公平锁
公平锁指多个线程按照申请锁的顺序获得锁。
非公平锁指多个线程获得锁的顺序不按照申请顺序。
Java reentranthlock通过构造函数来指定锁是公平还是非公平,默认是非公平锁,对于synchronized而言,也是一种非公平锁。
非公平锁优点在于吞吐量比公平锁大。
可重入锁
可重入锁又叫递归锁,是指同一个线程在外层方法获取锁的时候,在进入内层方法会自动获取锁。举例如下:
synchronized void setA() throws Exception{
Thread.sleep(1000);
setB();
}
synchronized void setB() throws Exception{
Thread.sleep(1000);
}
Java reentrantlock是一个可重入锁。(上面的代码就是一个可重入锁的一个特点,如果不是可重入锁的话,setB可能不会被当前线程执行,可能造成死锁)
Synchronized也是一个可重入锁。
可重入锁的优点是可以一定程度避免死锁。
独享锁/共享锁
顾名思义,独享锁是指该锁一次只能被一个线程所持有,共享锁可以被多个线程所持有。
Java reentrantlock是一个独享锁,但是对于lock的另一个实现readwritelock,其读锁是一个共享锁,写锁是一个独享锁。
对于synchronized是一个独享锁。
互斥锁/读写锁
上边说的独享锁和共享锁是一种广义的说法,互斥锁和读写锁就是具体实现。
互斥锁在Java中具体实现就是reentrantlock。
读写锁在Java中的具体实现就是readwritelock。
乐观锁/悲观锁
乐观锁和悲观锁不是指具体的锁类型,而是对于看待并发编程中加锁问题的角度。
悲观锁认为,对于一个数据的并发操作,一定会改变数据,即使实际上数据没被改变,但是也悲观的认为被改变的可能性比较大,一定要加锁,不加锁早晚要出问题。
乐观锁认为,对于一个数据的并发操作,是不会改变数据的,不加锁也不会出问题。
乐观锁指java中的无所编程,适合读操作非常多的场景。
悲观锁就是指java中,适合并发下写非常多的场景。
自旋锁
在java中,自旋锁是指常识获取锁的线程不会立即阻塞,而是采用循环的方式去尝试获取锁,当循环条件被其他线程改变时,才能进入临界区。这样的好处是减少线程上下文切换的消耗,缺点是会消耗CPU。
public class SpinLock { private AtomicReference<Thread> sign =new AtomicReference<>(); public void lock(){
Thread current = Thread.currentThread();
while(!sign .compareAndSet(null, current)){
}
}
public void unlock (){
Thread current = Thread.currentThread();
sign .compareAndSet(current, null);
}
}
使用了CAS原子操作,lock函数将owner设置为当前线程,并且预测原来的值为空。unlock函数将owner设置为null,并且预测值为当前线程。
当有第二个线程调用lock操作时由于owner值不为空,导致循环一直被执行,直至第一个线程调用unlock函数将owner设置为null,第二个线程才能进入临界区。
由于自旋锁只是将当前线程不停地执行循环体,不进行线程状态的改变,所以响应速度更快。但当线程数不停增加时,性能下降明显,因为每个线程都需要执行,占用CPU时间。如果线程竞争不激烈,并且保持锁的时间段。适合使用自旋锁。
注:该例子为非公平锁,获得锁的先后顺序,不会按照进入lock的先后顺序进行。
偏向锁/轻量级锁/重量级锁
这三种锁,就是指锁的状态,针对synchronized。
偏向锁是指一段代码一直被一个线程所访问,那么理论上,这个线程会自动获取这个锁,并一直拥有这个锁,这样就降低了获取锁的代价。
轻量级锁是指当偏向锁的状态下,被另一个线程访问,偏向锁就会升级为轻量级锁,其他线程会通过自旋形式尝试获取锁,不会阻塞,提高效率。
重量级锁是指在轻量级锁的状态下,另一个线程虽然自旋,但自选不会一直持续下去,当自旋一定次数的时候还没有获取到锁的话,就会进入阻塞,该锁就会膨胀为重量级锁,重量级锁会让其他申请的线程陷入阻塞,降低性能。
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