一篇文章,让你明白重入锁,自旋锁,公平锁及非公平锁

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西魏陶渊明 发表于 2022/09/25 02:08:26 2022/09/25
【摘要】 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,或者当前线程线程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非公平锁比较粗鲁,上来就直接尝试占有锁,如果尝试失败,就再采用类似公平锁那种方式 白话文:就是公平锁是先到先得,按序进行. ...

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,或者当前线程线程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非公平锁比较粗鲁,上来就直接尝试占有锁,如果尝试失败,就再采用类似公平锁那种方式

白话文:就是公平锁是先到先得,按序进行. 非公平锁就是不排队直接拿,失败再说

//在Java中是通过构造指定锁的类型的//true:公平锁//false:非公平锁public ReentrantLock(boolean fair) { sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync(); }

前言

重入锁(ReentrantLock)是一种递归无阻塞的同步机制。重入锁,也叫做递归锁,指的是同一线程 外层函数获得锁之后 ,内层递归函数仍然有获取该锁的代码,但不受影响。在JAVA环境下 ReentrantLock 和synchronized 都是 可重入锁

例子

lock例子

public class Lock{ private boolean isLocked = false; public synchronized void lock() throws InterruptedException{ while(isLocked){ wait(); } isLocked = true; } public synchronized void unlock(){ isLocked = false; notify(); } }

重入锁不是只判断isLocked,而是还要获取下当前的Thread.currentThread()判断是否是已经加锁了.

Thread thread = Thread.currentThread();while(isLocked && lockedBy != thread){ wait(); }

重入锁,即判断是否锁,是否为当前线程,如果是当前线程的话,才wait()

如果是其他线程,直接就wait

自旋锁

由于自旋锁使用者一般保持锁时间非常短,因此选择自旋而不是睡眠是非常必要的,自旋锁的效率远高于互斥锁。

如何旋转呢?何为自旋锁,就是如果发现锁定了,不是睡眠等待,而是采用让当前线程不停地的在循环体内执行实现的,当循环的条件被其他线程改变时 才能进入临界区

代码演示如何自选

/** * @Package: com.example.lock * @Description: 自旋锁 * @author: liuxin * @date: 2017/8/28 下午4:48 */public class SpinLock { //初始化为当前线程 private AtomicReference<Thread> sign = new AtomicReference<>(); public void lock() { Thread current = Thread.currentThread(); //null 不等于当前线程,返回false !fasle=true进入自选 while (!sign.compareAndSet(null, current)) { } } public void unlock() { Thread current = Thread.currentThread(); //对比current= 初始化信息,所以为true,并设置为null,此时// while (!sign.compareAndSet(null, current)),所以,null=null,lock中自旋结束,当一个锁完成,sign中有回到初始化状态。 sign.compareAndSet(current, null); }}

使用了CAS原子操作,lock函数将owner设置为当前线程,并且预测原来的值为空。unlock函数将owner设置为null,并且预测值为当前线程。

当有第二个线程调用lock操作时由于owner值不为空,导致循环一直被执行,直至第一个线程调用unlock函数将owner设置为null,第二个线程才能进入临界区。

由于自旋锁只是将当前线程不停地执行循环体,不进行线程状态的改变,所以响应速度更快。但当线程数不停增加时,性能下降明显,因为每个线程都需要执行,占用CPU时间。如果线程竞争不激烈,并且保持锁的时间段。适合使用自旋锁。

一篇文章,让你明白重入锁,自旋锁,公平锁及非公平锁

Lock常用API

Method Explain
lock.getHoldCount() 查询当前线程报错此锁定的个数,也就是调用lock()的次数
lock.getQueueLength() 返回正等待获取此锁定的线程估计数,比如有5个线程,1个线程首先执行await()方法,那么在调用getQueueLength()方法后返回值是4,说明有4个线程同时在等待lock的释放。
lock.getWaitQueueLength(condition) 返回等待与此锁定相关的给定条件Condition的线程估计数,比如有5个线程,每个线程都执行了同一个condition对象的await()方法,则调用getWaitQueueLength(Conditioncondition)方法时返回的int值是5。
lock.hasQueuedThread(thread) 查询指定的线程是否正在等待获取此锁定
lock.hasQueuedThreads() 查询是否有线程正在等待此锁定
lock.hasWaiters(condition) 是查询是否有线程正在等待与此锁定有关的condition条件
lock.isHeldByCurrentThread() 查询当前线程是否保持此锁定
lock.isLocked() 查询此锁定是否由任意线程保持
lock.lockInterruptibly() 如果当前线程未被中断,则获取锁定,如果已经被中断则出现异常
lock.tryLock() 仅在调用时锁定未被另一个线程保持的情况下,才获取该锁定
lock.tryLock(long timeout, TimeUnit unit) 方法booleantryLock(longtimeout,TimeUnitunit)的作用是,如果锁定在给定等待时间内没有被另一个线程保持,且当前线程未被中断,则获取该锁定

文章来源: springlearn.blog.csdn.net,作者:西魏陶渊明,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。

原文链接:springlearn.blog.csdn.net/article/details/79296342

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