Java多线程——公平锁和非公平锁

作者: 梦想远方_8e96 | 来源:发表于2018-06-19 18:43 被阅读7次

公平锁和非公平锁-ReentrantLock是如何实现公平、非公
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Java多线程 -- 公平锁和非公平锁
常见锁分类
java线程锁概念
Java中的锁

在java的锁机制中，公平和非公平的参考物是什么，个人而言觉得是相对产生的结果而立，简单的来说，如果一个线程组里，能保证每个线程都能拿到锁，那么这个锁就是公平锁。相反，如果保证不了每个线程都能拿到锁，也就是存在有线程饿死，那么这个锁就是非公平锁。本文围绕ReenTrantLock来讲。

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那如何能保证每个线程都能拿到锁呢，队列FIFO是一个完美的解决方案，也就是先进先出，java的ReenTrantLock也就是用队列实现的公平锁和非公平锁。

在公平的锁中，如果有另一个线程持有锁或者有其他线程在等待队列中等待这个所，那么新发出的请求的线程将被放入到队列中。而非公平锁上，只有当锁被某个线程持有时，新发出请求的线程才会被放入队列中（此时和公平锁是一样的）。所以，它们的差别在于非公平锁会有更多的机会去抢占锁。

公平锁：

final Thread current = Thread.currentThread(); int c = getState(); if (c == 0) { if (!hasQueuedPredecessors() && compareAndSetState(0, acquires)) { setExclusiveOwnerThread(current); return true; } } #hasQueuedPredecessors的实现 public final boolean hasQueuedPredecessors() { Node t = tail; // Read fields in reverse initialization order Node h = head; Node s; return h != t && ((s = h.next) == null || s.thread != Thread.currentThread()); }

非公平锁：

final Thread current = Thread.currentThread(); int c = getState(); if (c == 0) { if (compareAndSetState(0, acquires)) { setExclusiveOwnerThread(current); return true; } }

示例

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公平锁：

/** * Created by Fant.J. */public class MyFairLock { /** * true 表示 ReentrantLock 的公平锁 */ private ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true); public void testFail(){ try { lock.lock(); System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"获得了锁"); }finally { lock.unlock(); } } public static void main(String[] args) { MyFairLock fairLock = new MyFairLock(); Runnable runnable = () -> { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"启动"); nonfairLock.testFail(); }; Thread[] threadArray = new Thread[10]; for (int i=0; i<10; i++) { threadArray[i] = new Thread(runnable); } for (int i=0; i<10; i++) { threadArray[i].start(); } }}Thread-0启动Thread-0获得了锁Thread-1启动Thread-1获得了锁Thread-2启动Thread-2获得了锁Thread-3启动Thread-3获得了锁Thread-4启动Thread-4获得了锁Thread-5启动Thread-5获得了锁Thread-6启动Thread-6获得了锁Thread-8启动Thread-8获得了锁Thread-7启动Thread-7获得了锁Thread-9启动Thread-9获得了锁

可以看到，获取锁的线程顺序正是线程启动的顺序。

非公平锁：

/** * Created by Fant.J. */public class MyNonfairLock { /** * false 表示 ReentrantLock 的非公平锁 */ private ReentrantLock lock = new ReentrantLock(false); public void testFail(){ try { lock.lock(); System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"获得了锁"); }finally { lock.unlock(); } } public static void main(String[] args) { MyNonfairLock nonfairLock = new MyNonfairLock(); Runnable runnable = () -> { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"启动"); nonfairLock.testFail(); }; Thread[] threadArray = new Thread[10]; for (int i=0; i<10; i++) { threadArray[i] = new Thread(runnable); } for (int i=0; i<10; i++) { threadArray[i].start(); } }}Thread-1启动Thread-0启动Thread-0获得了锁Thread-1获得了锁Thread-8启动Thread-8获得了锁Thread-3启动Thread-3获得了锁Thread-4启动Thread-4获得了锁Thread-5启动Thread-2启动Thread-9启动Thread-5获得了锁Thread-2获得了锁Thread-9获得了锁Thread-6启动Thread-7启动Thread-6获得了锁Thread-7获得了锁

可以看出非公平锁对锁的获取是乱序的，即有一个抢占锁的过程。

最后

那非公平锁和公平锁适合什么场合使用呢，他们的优缺点又是什么呢？