Java并发的各种锁
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公平锁和非公平锁
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公平锁
- 是指多个线程按照申请锁的顺序来获取锁类似排队打饭 先来后到
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非公平锁
- 是指在多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到锁,在高并发的情况下,有可能造成优先级反转或者饥饿现象
公平锁/非公平锁
并发包ReentrantLock的创建可以指定构造函数的boolean类型来得到公平锁或者非公平锁 默认是非公平锁
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关于两者的区别
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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，或者当前线程是等待队列的第一个，就会占有锁，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
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非公平锁，比较粗鲁，上来就直接尝试占有锁，，如果尝试失败，就会采用类似公平锁哪种方式
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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 非公平锁的优点在于吞吐量必公平锁大.
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对于synchronized而言 也是一种非公平锁.
可重入锁(又名递归锁)
可重入锁（也就是递归锁）：指的是同一个线程外层函数获得锁之后，内层递归函数仍然能获取该锁的代码，在同一线程在外层方法获取锁的时候，在进入内层方法会自动获取锁。也就是说，线程可以进入任何一个它已经拥有的锁所有同步着的代码块。
ReentrantLock/synchronized就是一个典型的可重入锁
可重入锁最大的作用就是避免死锁
public class ReenterLockDemo {
public static void main(String[] args) {
Phone phone = new Phone();
getSetLock getSetLock = new getSetLock();
new Thread(() -> {
try {
phone.sendSMS();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}, "t1").start();
new Thread(() -> {
try {
phone.sendSMS();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}, "t2").start();
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("`````````````````````````````");
Thread t3 = new Thread(getSetLock, "t3");
Thread t4 = new Thread(getSetLock, "t4");
t3.start();
t4.start();
}
}
class Phone {
public synchronized void sendSMS() throws Exception {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t invoked sendSMS()");
sendEmail();
}
public synchronized void sendEmail() throws Exception {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t invoked sendEmail()");
}
}
class getSetLock implements Runnable {
Lock lock = new ReentrantLock();
@Override
public void run() {
get();
}
private void get() {
lock.lock();
// lock.lock();
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t invoked get()");
set();
} finally {
lock.unlock();
// lock.unlock();//少一个解锁卡死
}
}
private void set() {
lock.lock();
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t invoked set()");
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
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
public class SpinLockDemo {
//原子引用线程 初始是null
AtomicReference<Thread> atomicReference = new AtomicReference<>();
public void myLock() {
Thread thread = Thread.currentThread();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t come in ");
while (!atomicReference.compareAndSet(null, thread)) {
// System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "等待中。。。");
}
}
public void myUnLock() {
Thread thread = Thread.currentThread();
atomicReference.compareAndSet(thread, null);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t invoked myUnLock()");
}
public static void main(String[] args) {
// 原子引用线程
SpinLockDemo spinLockDemo = new SpinLockDemo();
new Thread(() -> {
spinLockDemo.myLock();
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
spinLockDemo.myUnLock();
}, "AA").start();
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
new Thread(() -> {
spinLockDemo.myLock();
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
spinLockDemo.myUnLock();
}, "BB").start();
}
}
独占锁(写)/共享锁(读)/互斥锁
独占锁：该锁一次只能被一个线程所持有。对ReentrantLock和Synchronized而言都是独占锁。
共享锁：指该锁可被多个线程所持有。
对ReentrantReadWriteLock其读锁是共享锁，其写锁是独占锁。
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。
public class ReadWriteLockDemo {
public static void main(String[] args) {
MyCache myCache = new MyCache();
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
final int tempInt = i;
new Thread(() -> {
myCache.put(tempInt + "", tempInt + "");
}, String.valueOf(i)).start();
}
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
final int tempInt = i;
new Thread(() -> {
myCache.get(tempInt + "");
}, String.valueOf(i)).start();
}
}
}
class MyCache {
private volatile Map<String, Object> map = new HashMap<>();
// private Lock lock = new ReentrantLock();
private ReentrantReadWriteLock reentrantReadWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
public void put(String key, Object value) {
reentrantReadWriteLock.writeLock().lock();
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 正在写入：" + key);
try {
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(300);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
map.put(key, value);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 写入完成");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
reentrantReadWriteLock.writeLock().unlock();
}
}
public void get(String key) {
reentrantReadWriteLock.readLock().lock();
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 正在读取：" + key);
try {
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(300);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
Object result = map.get(key);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 读取完成" + result);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
reentrantReadWriteLock.readLock().unlock();
}
}
}
