java中的鎖有多少種?針對這個問題,這篇文章詳細介紹了相對應的分析和解答,希望可以幫助更多想解決這個問題的小伙伴找到更簡單易行的方法。
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公平鎖/非公平鎖
公平鎖是指多個線程按照申請鎖的順序來獲取鎖。
非公平鎖是指多個線程獲取鎖的順序并不是按照申請鎖的順序,有可能后申請的線程比先申請的線程優(yōu)先獲取鎖。有可能,會造成優(yōu)先級反轉或者饑餓現(xiàn)象。
對于Java ReentrantLock而言,通過構造函數(shù)指定該鎖是否是公平鎖,默認是非公平鎖。非公平鎖的優(yōu)點在于吞吐量比公平鎖大。
對于Synchronized而言,也是一種非公平鎖。由于其并不像ReentrantLock是通過AQS的來實現(xiàn)線程調度,所以并沒有任何辦法使其變成公平鎖。
可重入鎖
可重入鎖又名遞歸鎖,是指在同一個線程在外層方法獲取鎖的時候,在進入內層方法會自動獲取鎖。說的有點抽象,下面會有一個代碼的示例。
對于Java ReentrantLock而言, 他的名字就可以看出是一個可重入鎖,其名字是Re entrant Lock重新進入鎖。
對于Synchronized而言,也是一個可重入鎖。可重入鎖的一個好處是可一定程度避免死鎖。
synchronized void setA() throws Exception{ Thread.sleep(1000); setB(); } synchronized void setB() throws Exception{ Thread.sleep(1000); }
上面的代碼就是一個可重入鎖的一個特點,如果不是可重入鎖的話,setB可能不會被當前線程執(zhí)行,可能造成死鎖。
獨享鎖/共享鎖
獨享鎖是指該鎖一次只能被一個線程所持有。
共享鎖是指該鎖可被多個線程所持有。
對于Java ReentrantLock而言,其是獨享鎖。但是對于Lock的另一個實現(xiàn)類ReadWriteLock,其讀鎖是共享鎖,其寫鎖是獨享鎖。
讀鎖的共享鎖可保證并發(fā)讀是非常高效的,讀寫,寫讀 ,寫寫的過程是互斥的。
獨享鎖與共享鎖也是通過AQS來實現(xiàn)的,通過實現(xiàn)不同的方法,來實現(xiàn)獨享或者共享。
對于Synchronized而言,當然是獨享鎖。
互斥鎖/讀寫鎖
上面講的獨享鎖/共享鎖就是一種廣義的說法,互斥鎖/讀寫鎖就是具體的實現(xiàn)。
互斥鎖在Java中的具體實現(xiàn)就是ReentrantLock。
讀寫鎖在Java中的具體實現(xiàn)就是ReadWriteLock。
樂觀鎖/悲觀鎖
樂觀鎖與悲觀鎖不是指具體的什么類型的鎖,而是指看待并發(fā)同步的角度。
悲觀鎖認為對于同一個數(shù)據(jù)的并發(fā)操作,一定是會發(fā)生修改的,哪怕沒有修改,也會認為修改。因此對于同一個數(shù)據(jù)的并發(fā)操作,悲觀鎖采取加鎖的形式。悲觀的認為,不加鎖的并發(fā)操作一定會出問題。
樂觀鎖則認為對于同一個數(shù)據(jù)的并發(fā)操作,是不會發(fā)生修改的。在更新數(shù)據(jù)的時候,會采用嘗試更新,不斷重新的方式更新數(shù)據(jù)。樂觀的認為,不加鎖的并發(fā)操作是沒有事情的。
從上面的描述我們可以看出,悲觀鎖適合寫操作非常多的場景,樂觀鎖適合讀操作非常多的場景,不加鎖會帶來大量的性能提升。
悲觀鎖在Java中的使用,就是利用各種鎖。
樂觀鎖在Java中的使用,是無鎖編程,常常采用的是CAS算法,典型的例子就是原子類,通過CAS自旋實現(xiàn)原子操作的更新。
分段鎖
分段鎖其實是一種鎖的設計,并不是具體的一種鎖,對于ConcurrentHashMap而言,其并發(fā)的實現(xiàn)就是通過分段鎖的形式來實現(xiàn)高效的并發(fā)操作。
我們以ConcurrentHashMap來說一下分段鎖的含義以及設計思想,ConcurrentHashMap中的分段鎖稱為Segment,它即類似于HashMap(JDK7與JDK8中HashMap的實現(xiàn))的結構,即內部擁有一個Entry數(shù)組,數(shù)組中的每個元素又是一個鏈表;同時又是一個ReentrantLock(Segment繼承了ReentrantLock)。
當需要put元素的時候,并不是對整個hashmap進行加鎖,而是先通過hashcode來知道他要放在那一個分段中,然后對這個分段進行加鎖,所以當多線程put的時候,只要不是放在一個分段中,就實現(xiàn)了真正的并行的插入。
但是,在統(tǒng)計size的時候,可就是獲取hashmap全局信息的時候,就需要獲取所有的分段鎖才能統(tǒng)計。
分段鎖的設計目的是細化鎖的粒度,當操作不需要更新整個數(shù)組的時候,就僅僅針對數(shù)組中的一項進行加鎖操作。
偏向鎖/輕量級鎖/重量級鎖
這三種鎖是指鎖的狀態(tài),并且是針對Synchronized。在Java 5通過引入鎖升級的機制來實現(xiàn)高效Synchronized。這三種鎖的狀態(tài)是通過對象監(jiān)視器在對象頭中的字段來表明的。
偏向鎖是指一段同步代碼一直被一個線程所訪問,那么該線程會自動獲取鎖。降低獲取鎖的代價。
輕量級鎖是指當鎖是偏向鎖的時候,被另一個線程所訪問,偏向鎖就會升級為輕量級鎖,其他線程會通過自旋的形式嘗試獲取鎖,不會阻塞,提高性能。
重量級鎖是指當鎖為輕量級鎖的時候,另一個線程雖然是自旋,但自旋不會一直持續(xù)下去,當自旋一定次數(shù)的時候,還沒有獲取到鎖,就會進入阻塞,該鎖膨脹為重量級鎖。重量級鎖會讓其他申請的線程進入阻塞,性能降低。
自旋鎖
在Java中,自旋鎖是指嘗試獲取鎖的線程不會立即阻塞,而是采用循環(huán)的方式去嘗試獲取鎖,這樣的好處是減少線程上下文切換的消耗,缺點是循環(huán)會消耗CPU。
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新聞標題:java中的鎖有多少種
標題網(wǎng)址:http://m.newbst.com/article10/gsocgo.html
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