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java對象鎖

發布時間: 2023-11-15 13:00:32

java鎖有哪些種類,以及區別

常見的Java鎖有下面這些:

  • 公平鎖/非公平鎖

  • 可重入鎖

  • 獨享鎖/共享鎖

  • 互斥鎖/讀寫鎖

  • 樂觀鎖/悲觀鎖

  • 分段鎖

  • 偏向鎖/輕量級鎖/重量級鎖

  • 自旋鎖

  • 這些分類並不是全是指鎖的狀態,有的指鎖的特性,有的指鎖的設計,下面總結的內容是對每個鎖的名詞進行一定的解釋。

    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JavaReentrantLock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。

    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JavaReentrantLock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。

    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JavaReentrantLock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。

    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

    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。

    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。

    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。

    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。

❷ java對象的偏向鎖是什麼作用

是為了解決jdk版本遺留問題
比如Stringbuffer等一些類 會有sy鎖,在沒有鎖競爭時,還會去判斷,比較佔用資源,所以
有了偏向鎖的概念,在第一個線程進入的時候,不存在鎖競爭,當第二個線程來時,鎖升級 變為輕量級鎖,也成為自旋鎖,在兩種情況下會升級為重量級鎖,1,系統資源消耗過大 2.當前線程佔用時間過長 重量級鎖是由操作系統進行控制,所有進程變為阻塞狀態 然後通過優先順序演算法進行隊列運行

❸ java中的鎖有哪幾種

lock比synchronized比較如下:

1) 支持公平鎖,某些場景下需要獲得鎖的時間與申請鎖的時間相一致,但是synchronized做不到
2) 支持中斷處理,就是說那些持有鎖的線程一直不釋放,正在等待的線程可以放棄等待。如果不支持中斷處理,那麼線程可能一直無限制的等待下去,就算那些正在佔用資源的線程死鎖了,正在等待的那些資源還是會繼續等待,但是ReentrantLock可以選擇放棄等待
3) condition和lock配合使用,以獲得最大的性能
JAVA中鎖使用的幾點建議:

1.如果沒有特殊的需求,建議使用synchronized,因為操作簡單,便捷,不需要額外進行鎖的釋放。鑒於JDK1.8中的ConcurrentHashMap也使用了CAS+synchronized的方式替換了老版本中使用分段鎖(ReentrantLock)的方式,可以得知,JVM中對synchronized的性能做了比較好的優化。
2.如果代碼中有特殊的需求,建議使用Lock。例如並發量比較高,且有些操作比較耗時,則可以使用支持中斷的所獲取方式;如果對於鎖的獲取,講究先來後到的順序則可以使用公平鎖;另外對於多個變數的鎖保護可以通過lock中提供的condition對象來和lock配合使用,獲取最大的性能。

❹ java中synchronized函數鎖,鎖的是什麼

修飾方法就代表鎖的是此方法體,如 public synchronized int cal(){...} 表示每次訪問此方法都只能一個線程訪問,其他的要等待訪問完了才能進入此方法,這是競爭鎖,synchronized(obj)鎖的是obj,代表只有獲取了此obj鎖,才能繼續訪問,更高級的推薦使用Lock或ReentrainLock。

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