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什么是锁 java,java 锁有几种

编程之家2023-10-1392次浏览

大家好,今天给各位分享什么是锁 java的一些知识,其中也会对java 锁有几种进行解释,文章篇幅可能偏长,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在就马上开始吧!

什么是锁 java,java 锁有几种

java await是什么

await是wait改进来的,用法没多大区别

对于sleep()方法,我们首先要知道该方法是属于Thread类中的。而wait()方法,则是属于Object类中的。

sleep()方法导致了程序暂停执行指定的时间,让出cpu该其他线程,但是他的监控状态依然保持者,当指定的时间到了又会自动恢复运行状态。

什么是锁 java,java 锁有几种

在调用sleep()方法的过程中,线程不会释放对象锁。

而当调用wait()方法的时候,线程会放弃对象锁,进入等待此对象的等待锁定池,只有针对此对象调用notify()方法后本线程才进入对象锁定池准备获取对象锁进入运行状态。

java中的锁有哪几种

lock比synchronized比较如下:

什么是锁 java,java 锁有几种

1)支持公平锁,某些场景下需要获得锁的时间与申请锁的时间相一致,但是synchronized做不到

2)支持中断处理,就是说那些持有锁的线程一直不释放,正在等待的线程可以放弃等待。如果不支持中断处理,那么线程可能一直无限制的等待下去,就算那些正在占用资源的线程死锁了,正在等待的那些资源还是会继续等待,但是ReentrantLock可以选择放弃等待

3) condition和lock配合使用,以获得最大的性能

JAVA中锁使用的几点建议:

1.如果没有特殊的需求,建议使用synchronized,因为操作简单,便捷,不需要额外进行锁的释放。鉴于JDK1.8中的ConcurrentHashMap也使用了CAS+synchronized的方式替换了老版本中使用分段锁(ReentrantLock)的方式,可以得知,JVM中对synchronized的性能做了比较好的优化。

2.如果代码中有特殊的需求,建议使用Lock。例如并发量比较高,且有些操作比较耗时,则可以使用支持中断的所获取方式;如果对于锁的获取,讲究先来后到的顺序则可以使用公平锁;另外对于多个变量的锁保护可以通过lock中提供的condition对象来和lock配合使用,获取最大的性能。

java 锁有几种

乐观锁/悲观锁

乐观锁与悲观锁不是指具体的什么类型的锁,而是指看待并发同步的角度。

悲观锁认为对于同一个数据的并发操作,一定是会发生修改的,哪怕没有修改,也会认为修改。因此对于同一个数据的并发操作,悲观锁采取加锁的形式。悲观的认为,不加锁的并发操作一定会出问题。

乐观锁则认为对于同一个数据的并发操作,是不会发生修改的。在更新数据的时候,会采用尝试更新,不断重新的方式更新数据。乐观的认为,不加锁的并发操作是没有事情的。

从上面的描述我们可以看出,悲观锁适合写操作非常多的场景,乐观锁适合读操作非常多的场景,不加锁会带来大量的性能提升。

公平锁/非公平锁

公平锁是指多个线程按照申请锁的顺序来获取锁。

非公平锁是指多个线程获取锁的顺序并不是按照申请锁的顺序,有可能后申请的线程比先申请的线程优先获取锁。

优点:在于吞吐量比公平锁大。

缺点:可能会造成优先级反转或者某些线程饥饿现象(一直拿不到锁)。

对于Java ReentrantLock而言,通过构造函数指定该锁是否是公平锁,默认是非公平锁。

对于Synchronized而言,也是一种非公平锁。由于其并不像ReentrantLock是通过AQS的来实现线程调度,所以并没有任何办法使其变成公平锁。

可重入锁

可重入锁的概念是自己可以再次获取自己的内部锁。

举个例子,比如一条线程获得了某个对象的锁,此时这个对象锁还没有释放,当其再次想要获取这个对象的锁的时候还是可以获取的(如果不可重入的锁的话,此刻会造成死锁)。说的更高深一点可重入锁是一种递归无阻塞的同步机制。

对于Java ReentrantLock而言,他的名字就可以看出是一个可重入锁,其名字是Re entrant Lock重新进入锁。

对于Synchronized而言,也是一个可重入锁。可重入锁的一个好处是可一定程度避免死锁。

独享锁/共享锁

独享锁是指该锁一次只能被一个线程所持有。

共享锁是指该锁可被多个线程所持有。

对于Java ReentrantLock(互斥锁)而言,其是独享锁。

但是对于Lock的另一个实现类ReadWriteLock(读写锁),其读锁是共享锁,其写锁是独享锁。读锁的共享锁可保证并发读是非常高效的,读写,写读,写写的过程是互斥的。

对于Synchronized而言,当然是独享锁。

分段锁

分段锁其实是一种锁的设计,并不是具体的一种锁。对于ConcurrentHashMap而言,其并发的实现就是通过分段锁的形式来实现高效的并发操作。

我们以ConcurrentHashMap来说一下分段锁的含义以及设计思想,ConcurrentHashMap中的分段锁称为Segment,它即类似于HashMap(JDK7与JDK8中HashMap的实现)的结构,即内部拥有一个Entry数组,数组中的每个元素又是一个链表;同时又是一个ReentrantLock(Segment继承了ReentrantLock)。

当需要put元素的时候,并不是对整个hashmap进行加锁,而是先通过hashcode来知道他要放在那一个分段中,然后对这个分段进行加锁,所以当多线程put的时候,只要不是放在一个分段中,就实现了真正的并行的插入。

但是,在统计size的时候,可就是获取hashmap全局信息的时候,就需要获取所有的分段锁才能统计。

分段锁的设计目的是细化锁的粒度,当操作不需要更新整个数组的时候,就仅仅针对数组中的一项进行加锁操作。

互斥锁:

无法获取琐时,进线程立刻放弃剩余的时间片并进入阻塞(或者说挂起)状态,同时保存寄存器和程序计数器的内容(保存现场,上下文切换的前半部分),当可以获取锁时,进线程激活,等待被调度进CPU并恢复现场(上下文切换下半部分)

上下文切换会带来数十微秒的开销,不要在性能敏感的地方用互斥锁

读写锁:

1)多个读者可以同时进行读

2)写者必须互斥(只允许一个写者写,也不能读者写者同时进行)

3)写者优先于读者(一旦有写者,则后续读者必须等待,唤醒时优先考虑写者)

自旋锁:

自旋锁是指尝试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,这样的好处是减少线程上下文切换的消耗,缺点是循环会消耗CPU。

什么是Java中的公平锁

首先Java中的ReentrantLock默认的lock()方法采用的是非公平锁。

也就是不用考虑其他在排队的线程的感受,lock()的时候直接询问是否可以获取锁,而不用在队尾排队。

下面分析下公平锁的具体实现。

重点关注java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer类

几乎所有locks包下的工具类锁都包含了该类的static子类,足以可见这个类在java并发锁工具类当中的地位。

这个类提供了对操作系统层面线程操作方法的封装调用,可以帮助并发设计者设计出很多优秀的API

ReentrantLock当中的lock()方法,是通过static内部类sync来进行锁操作

public void lock()

{

sync.lock();

}

//定义成final型的成员变量,在构造方法中进行初始化

private final Sync sync;

//无参数默认非公平锁

public ReentrantLock()

{

sync= new NonfairSync();

}

//根据参数初始化为公平锁或者非公平锁

public ReentrantLock(boolean fair)

{

sync= fair? new FairSync(): new NonfairSync();

}

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