『壹』 java澶勭悊楂樺苟鍙戞椂錛屼嬌鐢╯ynchronized浠g爜閿侀槻姝㈠悓鏃跺規暟鎹搴撴煇涓鏁版嵁鐨勯棶棰樸
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public static final String LOCK = "table_a_b_lock";
public int read(){
synchronized LOCK{
System.out.println("read data...");
}
}
public void write(String data){
synchronized LOCK{
System.out.println("write data:" + data);
}
}
鍙﹀栵紝榪樺彲浠ュ湪鏁版嵁搴撶駭鍒鍔犱笂閿併傛暟鎹搴撴湰鏉ュ氨鏀鎸佷笉鍚岀殑闅旂葷駭鍒銆
『貳』 java 鎖有幾種
樂觀鎖/悲觀鎖
樂觀鎖與悲觀鎖不是指具體的什麼類型的鎖,而是指看待並發同步的角度。
悲觀鎖認為對於同一個數據的並發操作,一定是會發生修改的,哪怕沒有修改,也會認為修改。因此對於同一個數據的並發操作,悲觀鎖採取加鎖的形式。悲觀的認為,不加鎖的並發操作一定會出問題。
樂觀鎖則認為對於同一個數據的並發操作,是不會發生修改的。在更新數據的時候,會採用嘗試更新,不斷重新的方式更新數據。樂觀的認為,不加鎖的並發操作是沒有事情的。
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。
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並不是按照申請鎖的順序,有可能後申請的線程比先申請的線程優先獲取鎖。
優點:在於吞吐量比公平鎖大。
缺點:可能會造成優先順序反轉或者某些線程飢餓現象(一直拿不到鎖)。
對於Java ReentrantLock而言,通過構造函數指定該鎖是否是公平鎖,默認是非公平鎖。
對於Synchronized而言,也是一種非公平鎖。由於其並不像ReentrantLock是通過AQS的來實現線程調度,所以並沒有任何辦法使其變成公平鎖。
可重入鎖
可重入鎖的概念是自己可以再次獲取自己的內部鎖。
舉個例子,比如一條線程獲得了某個對象的鎖,此時這個對象鎖還沒有釋放,當其再次想要獲取這個對象的鎖的時候還是可以獲取的(如果不可重入的鎖的話,此刻會造成死鎖)。說的更高深一點可重入鎖是一種遞歸無阻塞的同步機制。
對於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。
對於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。
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。
對於Java ReentrantLock(互斥鎖)而言,其是獨享鎖。
但是對於Lock的另一個實現類ReadWriteLock(讀寫鎖),其讀鎖是共享鎖,其寫鎖是獨享鎖。讀鎖的共享鎖可保證並發讀是非常高效的,讀寫,寫讀 ,寫寫的過程是互斥的。
對於Synchronized而言,當然是獨享鎖。
分段鎖
分段鎖其實是一種鎖的設計,並不是具體的一種鎖。對於ConcurrentHashMap而言,其並發的實現就是通過分段鎖的形式來實現高效的並發操作。
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,它即類似於HashMap(JDK7與JDK8中HashMap的實現)的結構,即內部擁有一個Entry數組,數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,並不是對整個hashmap進行加鎖,而是先通過hashcode來知道他要放在那一個分段中,然後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,就實現了真正的並行的插入。
但是,在統計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組的時候,就僅僅針對數組中的一項進行加鎖操作。
互斥鎖:
無法獲取瑣時,進線程立刻放棄剩餘的時間片並進入阻塞(或者說掛起)狀態,同時保存寄存器和程序計數器的內容(保存現場,上下文切換的前半部分),當可以獲取鎖時,進線程激活,等待被調度進CPU並恢復現場(上下文切換下半部分)
上下文切換會帶來數十微秒的開銷,不要在性能敏感的地方用互斥鎖
讀寫鎖:
1)多個讀者可以同時進行讀
2)寫者必須互斥(只允許一個寫者寫,也不能讀者寫者同時進行)
3)寫者優先於讀者(一旦有寫者,則後續讀者必須等待,喚醒時優先考慮寫者)
自旋鎖:
自旋鎖是指嘗試獲取鎖的線程不會立即阻塞,而是採用循環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,缺點是循環會消耗CPU。