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java的锁,java的锁升级

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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。

如何使用java的锁机制

可以在临界区代码开始的位置执行Lock类的lock方法,为代码块加锁,而在临界区的出口使用相同Lock实例的unlock方法,释放临界区资源。

Demo2-12中,主线程先创建了一个lockTest对象test,然后将相同的test对象交给两个不同的线程执行。子线程1获取到了lock后,开始执行before sleep输出语句,遇到sleep后,线程1阻塞将会放弃执行权,这时线程2可以获取执行权,当线程2执行lock方法时,发现锁已经被别的线程获取,所以线程2阻塞等待lock的释放。线程1从sleep中被唤醒后,将继续执行after sleep语句,之后释放了锁,此时线程2从锁等待中被唤醒,执行临近区的内容,因此Demo2-12的输出是先线程1的两条语句,之后才输出线程2的两条语句。而Demo2-13在没有锁的保护下,程序无法保证先将线程1的两条语句输出后再执行线程2的输出,因此,Demo2-13的输出结果是交叉的。

在java中有哪些锁

给你整理了Java中的一些锁:

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

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

java中悲观锁和乐观锁的区别

乐观锁和悲观锁的区别如下:

1、悲观锁是当线程拿到资源时,就对资源上锁,并在提交后,才释放锁资源,其他线程才能使用资源。

2、乐观锁是当线程拿到资源时,上乐观锁,在提交之前,其他的锁也可以操作这个资源,当有冲突的时候,并发机制会保留前一个提交,打回后一个提交,让后一个线程重新获取资源后,再操作,然后提交。和git上传代码一样,两个线程都不是直接获取资源本身,而是先获取资源的两个copy版本,然后在这两个copy版本上修改。

3、悲观锁和乐观锁在并发量低的时候,性能差不多,但是在并发量高的时候,乐观锁的性能远远优于悲观锁。

4、常用的synchronized是悲观锁,lock是乐观锁。