一对一视频app开发,“锁”的合理使用很重要
一对一视频app开发,“锁”的合理使用很重要,比如公平锁和非公平锁。
一、基本概念
公平锁:线程按照到来的先后顺序,排队等待使用资源。
非公平锁:线程不一定按照先后顺序使用资源,而是可能出现“插队”的情况。
ReentrantLock 的公平锁和非公平锁
synchronized是一种非公平锁,而ReentrantLock默认是非公平锁,但是也可设置为公平锁。
具体设置方式如下:
//生成一个公平锁 static Lock lock = new ReentrantLock(true); //生成一个非公平锁 static Lock lock = new ReentrantLock(false); static Lock lock = new ReentrantLock();//默认参数就是false,这种写法也可
通过更改一对一视频app开发中构造函数的参数,我们可以修改ReentrantLock的锁类型,true表示公平锁,false表示非公平锁。构造函数具体代码如下所示:
public ReentrantLock(boolean fair) { sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();//FairSync表示公平锁,NonfairSync表示非公平锁 }
二、加锁流程
1、ReentrantLock 和 AQS 的关系
AQS定义了一套多线程访问共享资源的同步器框架,许多同步类实现都依赖于它,如常用的ReentrantLock。
可就是说,ReentrantLock也是通过AQS来实现的,而自定义同步锁需要实现AQS框架中的tryAcquire()和tryRelease()方法或者tryAcquireShared()和tryReleaseShared()方法。
因此,ReentrantLock的加锁流程我们可用查看tryAcquire()方法了解。
2、公平锁-加锁流程
公平锁的tryAcquire()方法源码如下所示:
protected final boolean tryAcquire(int acquires) { final Thread current = Thread.currentThread(); int c = getState(); if (c == 0) { if (!hasQueuedPredecessors() && compareAndSetState(0,acquires)) {//这里判断了队列中是不是还有其他线程在等待 && 当前资源是否可用? //直接获取资源 setExclusiveOwnerThread(current); return true; } } else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {//如果有其他线程在等待或者资源不可用,线程进入等待态,排队等待 int nextc = c + acquires; if (nextc < 0) { throw new Error("Maximum lock count exceeded"); } setState(nextc); return true; } return false; }
代码流程如下所示:
查看是否有其他线程在等待资源。
如果没有其他线程在等待,查看资源是否可用,如果资源可用,直接获取资源。
如果有其他线程在等待或者资源不可用(正在被使用),线程乖乖排到队尾,并切换为等待唤醒的休眠态。
3、非公平锁-加锁流程
非公平锁的tryAcquire()方法源码如下所示:
final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) { final Thread current = Thread.currentThread(); int c = getState(); if (c == 0) { if (compareAndSetState(0, acquires)) { //这里只判断了资源是否可用,而没有判断是否有其他线程在等待 setExclusiveOwnerThread(current); return true; } } else if (current == getExclusiveOwnerThread()) { int nextc = c + acquires; if (nextc < 0) // overflow throw new Error("Maximum lock count exceeded"); setState(nextc); return true; } return false; }
和公平锁相比,非公平锁的加锁流程只是少了对其他线程是否等待的判断,因此,非公平锁的加锁流程如下所示:
查看资源是否可用,如果资源可用,直接获取资源。
如果资源不可用,不需要管是否有线程在排队,还是排在等待队列队尾。
4、加锁流程和性能的关系
公平锁能保证线程获取资源的公平性,但是性能较低;
而非公平锁虽然无法保障公平性,但是性能更高,因此在一对一视频app开发大多数情况下,我们都会使用非公平锁。
关于“公平锁性能低,非公平锁性能高”的解释
理解这个结论,我们需要知道公平锁和非公平锁申请资源的流程。
对于公平锁,当一对一视频app开发的一个线程创建之后,它会看是否有其他线程在等待资源,也就是看看排队队伍里面有没有人,如果有其他线程在等待,它就乖乖排到队尾,并切换为等待唤醒的休眠态。而如果没有其他线程在等待,它就直接获取资源。
对于非公平锁,当一个线程创建之后,它会直接试着去获取资源,不管队伍里有没有人,如果这个时候正好资源被释放,那么非公平锁因为是抢着使用资源的,提出资源申请比首个在队列中等待的线程要早,因此资源会直接给它。如果获取资源失败,它才会乖乖去队尾排队等待。
对于线程状态的切换,从休眠态到就绪态,这部分是需要时间进行上下文切换的,因此,公平锁每次都直接进入休眠态等待被唤醒,这本身就是很耗费时间的事情,因此我们才说公平锁性能低,非公平锁性能高。
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