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java互斥鎖

發布時間: 2022-05-29 19:41:09

java哪個關鍵字可以對對象加互斥鎖

  1. Java語言的關鍵字,可用來給對象和方法或者代碼塊加鎖,當它鎖定一個方法或者一個代碼塊的時候,同一時刻最多隻有一個線程執行這段代碼。

  2. 互斥屬性:即每次只能有一個線程佔用資源。

  3. 請求與保持:即已經申請到鎖資源的線程可以繼續申請。在這種情況下,一個線程也可以產生死鎖情況,即抱著鎖找鎖。

  4. 不可剝奪:線程已經得到所資源,在沒有自己主動釋放之前,不能被強行剝奪。

  5. 循環等待:多個線程形成環路等待,每個線程都在等待相鄰線程的鎖資源。

㈡ 信號量,互斥鎖,讀寫鎖和條件變數的區別

線程同步的方式包括:互斥鎖、讀寫鎖、條件變數、信號量和令牌。

以Java語言為例:
用synchronized關鍵字修飾同步方法。
同步有幾種實現方法分別是synchronized,wait與notify
wait():使一個線程處於等待狀態,並且釋放所持有的對象的lock。
sleep():使一個正在運行的線程處於睡眠狀態,是一個靜態方法,調用此方法要捕捉InterruptedException異常。
notify():喚醒一個處於等待狀態的線程,注意的是在調用此方法的時候,並不能確切的喚醒某一個等待狀態的線程,而是由JVM確定喚醒哪個線程,而且不是按優先順序。
Allnotity():喚醒所有處入等待狀態的線程,注意並不是給所有喚醒線程一個對象的鎖,而是讓它們競爭。
同步是多線程中的重要概念。同步的使用可以保證在多線程運行的環境中,程序不會產生設計之外的錯誤結果。同步的實現方式有兩種,同步方法和同步塊,這兩種方式都要用到synchronized關鍵字。
給一個方法增加synchronized修飾符之後就可以使它成為同步方法,這個方法可以是靜態方法和非靜態方法,但是不能是抽象類的抽象方法,也不能是介面中的介面方法。下面代碼是一個同步方法的示例:
public synchronized void aMethod() {
// do something
}
public static synchronized void anotherMethod() {
// do something
}

線程在執行同步方法時是具有排它性的。當任意一個線程進入到一個對象的任意一個同步方法時,這個對象的所有同步方法都被鎖定了,在此期間,其他任何線程都不能訪問這個對象的任意一個同步方法,直到這個線程執行完它所調用的同步方法並從中退出,從而導致它釋放了該對象的同步鎖之後。在一個對象被某個線程鎖定之後,其他線程是可以訪問這個對象的所有非同步方法的。
同步塊是通過鎖定一個指定的對象,來對同步塊中包含的代碼進行同步;而同步方法是對這個方法塊里的代碼進行同步,而這種情況下鎖定的對象就是同步方法所屬的主體對象自身。如果這個方法是靜態同步方法呢?那麼線程鎖定的就不是這個類的對象了,也不是這個類自身,而是這個類對應的java.lang.Class類型的對象。同步方法和同步塊之間的相互制約只限於同一個對象之間,所以靜態同步方法只受它所屬類的其它靜態同步方法的制約,而跟這個類的實例(對象)沒有關系。

㈢ 自旋鎖和互斥鎖的區別 java中lock Syntronized區別

自旋鎖(Spin lock)
自旋鎖與互斥鎖有點類似,只是自旋鎖不會引起調用者睡眠,如果自旋鎖已經被別的執行單元保持,調用者就一直循環在那裡看是

否該自旋鎖的保持者已經釋放了鎖,"自旋"一詞就是因此而得名。其作用是為了解決某項資源的互斥使用。因為自旋鎖不會引起調用者睡眠,所以自旋鎖的效率遠
高於互斥鎖。雖然它的效率比互斥鎖高,但是它也有些不足之處:
1、自旋鎖一直佔用CPU,他在未獲得鎖的情況下,一直運行--自旋,所以佔用著CPU,如果不能在很短的時 間內獲得鎖,這無疑會使CPU效率降低。
2、在用自旋鎖時有可能造成死鎖,當遞歸調用時有可能造成死鎖,調用有些其他函數也可能造成死鎖,如 _to_user()、_from_user()、kmalloc()等。

因此我們要慎重使用自旋鎖,自旋鎖只有在內核可搶占式或SMP的情況下才真正需要,在單CPU且不可搶占式的內核下,自旋鎖的操作為空操作。自旋鎖適用於鎖使用者保持鎖時間比較短的情況下。

兩種鎖的加鎖原理

互斥鎖:線程會從sleep(加鎖)——>running(解鎖),過程中有上下文的切換,cpu的搶占,信號的發送等開銷。

自旋鎖:線程一直是running(加鎖——>解鎖),死循環檢測鎖的標志位,機制不復雜。

互斥鎖屬於sleep-waiting類型的鎖。例如在一個雙核的機器上有兩個線程(線程A和線程B),它們分別運行在Core0和
Core1上。假設線程A想要通過pthread_mutex_lock操作去得到一個臨界區的鎖,而此時這個鎖正被線程B所持有,那麼線程A就會被阻塞

㈣ Java鎖有哪些種類,以及區別

一、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。有可能,會造成優先順序反轉或者飢餓現象。

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。非公平鎖的優點在於吞吐量比公平鎖大。

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。

二、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。

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行,可能造成死鎖。

三、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而言,其是獨享鎖。但是對於Lock的另一個實現類ReadWriteLock,其讀鎖是共享鎖,其寫鎖是獨享鎖。

讀鎖的共享鎖可保證並發讀是非常高效的,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來實現的,通過實現不同的方法,來實現獨享或者共享。

對於Synchronized而言,當然是獨享鎖。

四、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。

互斥鎖在Java中的具體實現就是ReentrantLock

讀寫鎖在Java中的具體實現就是ReadWriteLock

五、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。

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,常常採用的是CAS演算法,典型的例子就是原子類,通過CAS自旋實現原子操作的更新。

六、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。

七、偏向鎖/輕量級鎖/重量級鎖

這三種鎖是指鎖的狀態,並且是針對Synchronized。在Java
5通過引入鎖升級的機制來實現高效Synchronized。這三種鎖的狀態是通過對象監視器在對象頭中的欄位來表明的。

偏向鎖是指一段同步代碼一直被一個線程所訪問,那麼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下去,當自旋一定次數的時候,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。

八、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。

典型的自旋鎖實現的例子,可以參考自旋鎖的實現

㈤ java並發lock為什麼起到鎖的效果

鎖(lock)
邏輯上鎖是對象內存堆中頭部的一部分數據。JVM中的每個對象都有一個鎖(或互斥鎖),任何程序都可以使用它來協調對對象的多線程訪問。如果任何線程想要訪問該對象的實例變數,那麼線程必須擁有該對象的鎖(在鎖內存區域設置一些標志)。所有其他的線程試圖訪問該對象的變數必須等到擁有該對象的鎖有的線程釋放鎖(改變標記)。
一旦線程擁有一個鎖,它可以多次請求相同的鎖,但是在其他線程能夠使用這個對象之前必須釋放相同數量的鎖。如果一個線程請求一個對象的鎖三次,如果別的線程想擁有該對象的鎖,那麼之前線程需要 「釋放」三次鎖。
監視器(Monitor)
監視器是一中同步結構,它允許線程同時互斥(使用鎖)和協作,即使用等待集(wait-set)使線程等待某些條件為真的能力。

㈥ java線程中的同步鎖和互斥鎖有什麼區別

  • 互斥是通過競爭對資源的獨占使用,彼此之間不需要知道對方的存在,執行順序是一個亂序。

  • 同步是協調多個相互關聯線程合作完成任務,彼此之間知道對方存在,執行順序往往是有序的。

㈦ java線程鎖 鎖住的是什麼意思

在Java語言中,引入對象互斥鎖的概念,保證共享數據操作的完整性。
每個對象都對應於一個可稱為"互斥鎖"的標記,這個標記保證在任一時刻,只能有一個線程訪問對象
用關鍵字synchronized給對象加互斥鎖。
其實原理還是鎖住資源,同一時刻保證一個線程能調用,這樣的話有時候會導致死鎖問題.
線程1鎖住資源A等待資源B,線程2鎖住資源B等待資源A,兩個線程都在等待自己需要的資源,而這些資源被另外的線程鎖住,這些線程你等我,我等你,誰也不願意讓出資源,這樣死鎖就產生了。

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