1、公平锁、非公平锁
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是什么
公平锁就是先来后到、非公平锁就是允许加塞,
Lock lock = new ReentrantLock(Boolean fair);
默认非公平。-
==公平锁==是指多个线程按照申请锁的顺序来获取锁,类似排队打饭。
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==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优先获取锁,在高并发的情况下,有可能会造成优先级反转或者节现象。
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两者区别
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公平锁:Threads acquire a fair lock in the order in which they requested it
公平锁,就是很公平,在并发环境中,每个线程在获取锁时,会先查看此锁维护的等待队列,如果为空,或者当前线程就是等待队列的第一个,就占有锁,否则就会加入到等待队列中,以后会按照FIFO的规则从队列中取到自己。
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非公平锁:a nonfair lock permits barging: threads requesting a lock can jump ahead of the queue of waiting threads if the lock happens to be available when it is requested.
非公平锁比较粗鲁,上来就直接尝试占有额,如果尝试失败,就再采用类似公平锁那种方式。
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2、可重入锁(递归锁)
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递归锁是什么
指的时同一线程外层函数获得锁之后,内层递归函数仍然能获取该锁的代码,在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,也就是说,线程可以进入任何一个它已经拥有的锁所同步着的代码块
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ReentrantLock/Synchronized 就是一个典型的可重入锁
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可重入锁最大的作用是避免死锁
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代码示例
package com.jian8.juc.lock; #### public static void main(String[] args) { Phone phone = new Phone(); new Thread(() -> { try { phone.sendSMS(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }, "Thread 1").start(); new Thread(() -> { try { phone.sendSMS(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }, "Thread 2").start(); } } class Phone{ public synchronized void sendSMS()throws Exception{ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t -----invoked sendSMS()"); Thread.sleep(3000); sendEmail(); } public synchronized void sendEmail() throws Exception{ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t +++++invoked sendEmail()"); } }
package com.jian8.juc.lock; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class ReentrantLockDemo { public static void main(String[] args) { Mobile mobile = new Mobile(); new Thread(mobile).start(); new Thread(mobile).start(); } } class Mobile implements Runnable{ Lock lock = new ReentrantLock(); @Override public void run() { get(); } public void get() { lock.lock(); try { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t invoked get()"); set(); }finally { lock.unlock(); } } public void set(){ lock.lock(); try{ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t invoked set()"); }finally { lock.unlock(); } } }
3、独占锁(写锁)/共享锁(读锁)/互斥锁
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概念
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独占锁:指该锁一次只能被一个线程所持有,对ReentrantLock和Synchronized而言都是独占锁
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共享锁:只该锁可被多个线程所持有
ReentrantReadWriteLock其读锁是共享锁,写锁是独占锁
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互斥锁:读锁的共享锁可以保证并发读是非常高效的,读写、写读、写写的过程是互斥的
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代码示例
package com.jian8.juc.lock; import java.util.HashMap; import java.util.Map; import java.util.concurrent.TimeUnit; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock; /** * 多个线程同时读一个资源类没有任何问题,所以为了满足并发量,读取共享资源应该可以同时进行。 * 但是 * 如果有一个线程象取写共享资源来,就不应该自由其他线程可以对资源进行读或写 * 总结 * 读读能共存 * 读写不能共存 * 写写不能共存 */ public class ReadWriteLockDemo { public static void main(String[] args) { MyCache myCache = new MyCache(); for (int i = 1; i <= 5; i++) { final int tempInt = i; new Thread(() -> { myCache.put(tempInt + "", tempInt + ""); }, "Thread " + i).start(); } for (int i = 1; i <= 5; i++) { final int tempInt = i; new Thread(() -> { myCache.get(tempInt + ""); }, "Thread " + i).start(); } } } class MyCache { private volatile Map<String, Object> map = new HashMap<>(); private ReentrantReadWriteLock rwLock = new ReentrantReadWriteLock(); /** * 写操作:原子+独占 * 整个过程必须是一个完整的统一体,中间不许被分割,不许被打断 * * @param key * @param value */ public void put(String key, Object value) { rwLock.writeLock().lock(); try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t正在写入:" + key); TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(300); map.put(key, value); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t写入完成"); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { rwLock.writeLock().unlock(); } } public void get(String key) { rwLock.readLock().lock(); try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t正在读取:" + key); TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(300); Object result = map.get(key); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t读取完成: " + result); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { rwLock.readLock().unlock(); } } public void clear() { map.clear(); } }
4、自旋锁
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spinlock
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
public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) { int var5; do { var5 = this.getIntVolatile(var1, var2); } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4)); return var5; }
手写自旋锁:
package com.jian8.juc.lock; import java.util.concurrent.TimeUnit; import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference; /** * 实现自旋锁 * 自旋锁好处,循环比较获取知道成功位置,没有类似wait的阻塞 * * 通过CAS操作完成自旋锁,A线程先进来调用mylock方法自己持有锁5秒钟,B随后进来发现当前有线程持有锁,不是null,所以只能通过自旋等待,知道A释放锁后B随后抢到 */ public class SpinLockDemo { public static void main(String[] args) { SpinLockDemo spinLockDemo = new SpinLockDemo(); new Thread(() -> { spinLockDemo.mylock(); try { TimeUnit.SECONDS.sleep(3); }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } spinLockDemo.myUnlock(); }, "Thread 1").start(); try { TimeUnit.SECONDS.sleep(3); }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } new Thread(() -> { spinLockDemo.mylock(); spinLockDemo.myUnlock(); }, "Thread 2").start(); } //原子引用线程 AtomicReference<Thread> atomicReference = new AtomicReference<>(); public void mylock() { Thread thread = Thread.currentThread(); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t come in"); while (!atomicReference.compareAndSet(null, thread)) { } } public void myUnlock() { Thread thread = Thread.currentThread(); atomicReference.compareAndSet(thread, null); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t invoked myunlock()"); } }
锁升级
偏向锁--》轻量级锁 (自旋锁) --》重量级锁
锁优化
锁粗化
锁消除
适应性自旋:适应性自旋,线程如果自旋成功了,则下次自旋的次数会更多,如果自旋失败了,则自旋的次数就会减少。
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