Java中各种锁的介绍
前言
Java提供了各种各样的锁,每种锁都有适合的使用的场景,我们了解了各种锁的特点后,就能在平时的开发中灵活运用。
1.乐观锁和悲观锁
悲观锁总是假设最坏的情况,每次去拿数据的时候都认为别人会修改,所以每次在拿数据的时候都会上锁,这样别人想拿这个数据就会阻塞直到它拿到锁。Java中synchronized和ReentrantLock等独占锁就是悲观锁思想的实现。
乐观锁认为自己在使用数据时不会有别的线程修改数据,所以不会添加锁,只是在更新数据的时候去判断之前有没有别的线程更新了这个数据。如果没有被更新过,则将自己的数据写入,否则不写入。Java中主要是通过CAS算法来实现悲观锁的。
悲观锁适合写操作多的场景,而乐观锁适合读操作多的场景。
2.公平锁和非公平锁
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。
非公平锁的性能和吞吐量更好,但是有可能会造成饥饿现象。
3.可重入锁和非可重入锁
可重入锁指的是可重复可递归调用的锁,在外层使用锁之后,在内层仍然可以使用,并且不发生死锁(前提得是同一个对象或者class),这样的锁就叫做可重入锁。ReentrantLock和synchronized都是可重入锁。
非可重入锁与可重入锁相反,不可递归调用,递归调用就发生死锁
public synchronized void getA() { getB(); } public synchronized void getB() { }
上面代码中getA中调用getB方法,可以直接进入,不会发生死锁。
4.独享锁和共享锁
独享锁:该锁每一次只能被一个线程所持有。
共享锁:该锁可被多个线程共有,典型的就是ReentrantReadWriteLock里的读锁,它的读锁是可以被共享的,但是它的写锁却每次只能被独占。
public class LockTest { private static ReentrantReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock(); public static void main(String[] args) { ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2); executorService.execute(() -> { ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock = readWriteLock.readLock(); readLock.lock(); System.out.println("lock thread 1" + Thread.class.getName()); }); executorService.execute(() -> { ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock = readWriteLock.readLock(); readLock.lock(); System.out.println("lock thread 2" + Thread.class.getName()); }); System.out.println("over"); } }
如果是独享锁lock thread只会打印一次,共享锁则都会打印
5.偏向锁、轻量级锁和重量级锁
偏向锁是指一段同步代码一直被一个线程所访问,那么该线程会自动获取锁。降低获取锁的代价。
轻量级锁是指当锁是偏向锁的时候,被另一个线程所访问,偏向锁就会升级为轻量级锁,其他线程会通过自旋的形式尝试获取锁,不会阻塞,提高性能。
重量级锁是指当锁为轻量级锁的时候,另一个线程虽然是自旋,但自旋不会一直持续下去,当自旋一定次数的时候,还没有获取到锁,就会进入阻塞,该锁膨胀为重量级锁。重量级锁会让其他申请的线程进入阻塞,性能降低。
偏向锁加锁和解锁不需要额外的消耗,和执行非同步方法比仅存在纳秒级的差距。 如果线程间存在锁竞争,会带来额外的锁撤销的消耗。 适用于只有一个线程访问同步块场景。
轻量级锁 竞争的线程不会阻塞,提高了程序的响应速度。如果始终得不到锁竞争的线程使用自旋会消耗CPU。适合于追求响应时间。同步块执行的速度非常快
重量级锁 线程竞争不使用自旋,不会消耗CPU。线程阻塞,响应时间缓慢。适合于追求吞吐量。
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页面更新:2024-04-14
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