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java锁

发布时间: 2022-01-10 01:41:30

1. java 锁的本质是什么

任何东西都可以是锁,一把锁在同一时间只能被一个线程占用

2. 如何使用java的锁机制

可以在临界区代码开始的位置执行Lock类的lock方法,为代码块加锁,而在临界区的出口使用相同Lock实例的unlock方法,释放临界区资源。
Demo2-12中,主线程先创建了一个lockTest对象test,然后将相同的test对象交给两个不同的线程执行。子线程1获取到了lock后,开始执行before sleep输出语句,遇到sleep后,线程1阻塞将会放弃执行权,这时线程2可以获取执行权,当线程2执行lock方法时,发现锁已经被别的线程获取,所以线程2阻塞等待lock的释放。线程1从sleep中被唤醒后,将继续执行after sleep语句,之后释放了锁,此时线程2从锁等待中被唤醒,执行临近区的内容,因此Demo2-12的输出是先线程1的两条语句,之后才输出线程2的两条语句。而Demo2-13在没有锁的保护下,程序无法保证先将线程1的两条语句输出后再执行线程2的输出,因此,Demo2-13的输出结果是交叉的。

3. Java怎样锁键盘

我们可以查阅api文档,可以发现在 toolkit 类中呢,有个
setLockingKeyState方法,使用方法如下:
public voidsetLockingKeyState(int keyCode,
boolean on)

设置键盘上给定锁定键的状态。有效键代码是
VK_CAPS_LOCK

VK_NUM_LOCK

VK_SCROLL_LOCK

VK_KANA_LOCK

根据不同的平台,设置锁定键的状态可能涉及事件处理,因此不能立即通过 getLockingKeyState 观察到。

抛出:
IllegalArgumentException- 如果keyCode不是有效键代码之一
UnsupportedOperationException- 如果主机系统不允许以编程方式设置此键的状态,或者键盘没有此键
HeadlessException- 如果
GraphicsEnvironment.isHeadless() 返回 true

ToolKit.getDefaultToolKit().setLockingKeyState(KeyEvent.VK_NUM_LOCK,false);
这样我们就锁定了键盘上的数字键盘哦,大家还可以试一下
VK_CAPS_LOCK、VK_SCROLL_LOCK和VK_KANA_LOCK

4. java中的锁有哪几种

lock比synchronized比较如下:

1) 支持公平锁,某些场景下需要获得锁的时间与申请锁的时间相一致,但是synchronized做不到
2) 支持中断处理,就是说那些持有锁的线程一直不释放,正在等待的线程可以放弃等待。如果不支持中断处理,那么线程可能一直无限制的等待下去,就算那些正在占用资源的线程死锁了,正在等待的那些资源还是会继续等待,但是ReentrantLock可以选择放弃等待
3) condition和lock配合使用,以获得最大的性能
JAVA中锁使用的几点建议:

1.如果没有特殊的需求,建议使用synchronized,因为操作简单,便捷,不需要额外进行锁的释放。鉴于JDK1.8中的ConcurrentHashMap也使用了CAS+synchronized的方式替换了老版本中使用分段锁(ReentrantLock)的方式,可以得知,JVM中对synchronized的性能做了比较好的优化。
2.如果代码中有特殊的需求,建议使用Lock。例如并发量比较高,且有些操作比较耗时,则可以使用支持中断的所获取方式;如果对于锁的获取,讲究先来后到的顺序则可以使用公平锁;另外对于多个变量的锁保护可以通过lock中提供的condition对象来和lock配合使用,获取最大的性能。

5. Java当中有哪几种锁

语法层面还是语言层面?

语法层面有synchronized和lock,语言层面的看看这个了解个大概网页链接

6. JAVA锁有哪些种类,以及区别

常见的Java锁有下面这些:

  • 公平锁/非公平锁

  • 可重入锁

  • 独享锁/共享锁

  • 互斥锁/读写锁

  • 乐观锁/悲观锁

  • 分段锁

  • 偏向锁/轻量级锁/重量级锁

  • 自旋锁

  • 这些分类并不是全是指锁的状态,有的指锁的特性,有的指锁的设计,下面总结的内容是对每个锁的名词进行一定的解释。

    公平锁/非公平锁

    公平锁是指多个线程按照申请锁的顺序来获取锁。
    非公平锁是指多个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锁。有可能,会造成优先级反转或者饥饿现象。
    对于JavaReentrantLock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比公平锁大。
    对于Synchronized而言,也是一种非公平锁。由于其并不像ReentrantLock是通过AQS的来实现线程调度,所以并没有任何办法使其变成公平锁。

    可重入锁

    可重入锁又名递归锁,是指在同一个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。说的有点抽象,下面会有一个代码的示例。
    对于JavaReentrantLock而言, 他的名字就可以看出是一个可重入锁,其名字是Re entrant Lock重新进入锁。
    对于Synchronized而言,也是一个可重入锁。可重入锁的一个好处是可一定程度避免死锁。

  • synchronized void setA() throws Exception{

  • Thread.sleep(1000);

  • setB();

  • }synchronized void setB() throws Exception{

  • Thread.sleep(1000);

  • }

  • 上面的代码就是一个可重入锁的一个特点,如果不是可重入锁的话,setB可能不会被当前线程执行,可能造成死锁。

    独享锁/共享锁

    独享锁是指该锁一次只能被一个线程所持有。
    共享锁是指该锁可被多个线程所持有。

    对于JavaReentrantLock而言,其是独享锁。但是对于Lock的另一个实现类ReadWriteLock,其读锁是共享锁,其写锁是独享锁。
    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。
    独享锁与共享锁也是通过AQS来实现的,通过实现不同的方法,来实现独享或者共享。
    对于Synchronized而言,当然是独享锁。

    互斥锁/读写锁

    上面讲的独享锁/共享锁就是一种广义的说法,互斥锁/读写锁就是具体的实现。
    互斥锁在Java中的具体实现就是ReentrantLock
    读写锁在Java中的具体实现就是ReadWriteLock

    乐观锁/悲观锁

    乐观锁与悲观锁不是指具体的什么类型的锁,而是指看待并发同步的角度。
    悲观锁认为对于同一个数据的并发操作,一定是会发生修改的,哪怕没有修改,也会认为修改。因此对于同一个数据的并发操作,悲观锁采取加锁的形式。悲观的认为,不加锁的并发操作一定会出问题。
    乐观锁则认为对于同一个数据的并发操作,是不会发生修改的。在更新数据的时候,会采用尝试更新,不断重新的方式更新数据。乐观的认为,不加锁的并发操作是没有事情的。

    从上面的描述我们可以看出,悲观锁适合写操作非常多的场景,乐观锁适合读操作非常多的场景,不加锁会带来大量的性能提升。
    悲观锁在Java中的使用,就是利用各种锁。
    乐观锁在Java中的使用,是无锁编程,常常采用的是CAS算法,典型的例子就是原子类,通过CAS自旋实现原子操作的更新。

    分段锁

    分段锁其实是一种锁的设计,并不是具体的一种锁,对于ConcurrentHashMap而言,其并发的实现就是通过分段锁的形式来实现高效的并发操作。
    我们以ConcurrentHashMap来说一下分段锁的含义以及设计思想,ConcurrentHashMap中的分段锁称为Segment,它即类似于HashMap(JDK7与JDK8中HashMap的实现)的结构,即内部拥有一个Entry数组,数组中的每个元素又是一个链表;同时又是一个ReentrantLock(Segment继承了ReentrantLock)。
    当需要put元素的时候,并不是对整个hashmap进行加锁,而是先通过hashcode来知道他要放在那一个分段中,然后对这个分段进行加锁,所以当多线程put的时候,只要不是放在一个分段中,就实现了真正的并行的插入。
    但是,在统计size的时候,可就是获取hashmap全局信息的时候,就需要获取所有的分段锁才能统计。
    分段锁的设计目的是细化锁的粒度,当操作不需要更新整个数组的时候,就仅仅针对数组中的一项进行加锁操作。

    偏向锁/轻量级锁/重量级锁

    这三种锁是指锁的状态,并且是针对Synchronized。在Java 5通过引入锁升级的机制来实现高效Synchronized。这三种锁的状态是通过对象监视器在对象头中的字段来表明的。
    偏向锁是指一段同步代码一直被一个线程所访问,那么该线程会自动获取锁。降低获取锁的代价。

    轻量级锁是指当锁是偏向锁的时候,被另一个线程所访问,偏向锁就会升级为轻量级锁,其他线程会通过自旋的形式尝试获取锁,不会阻塞,提高性能。
    重量级锁是指当锁为轻量级锁的时候,另一个线程虽然是自旋,但自旋不会一直持续下去,当自旋一定次数的时候,还没有获取到锁,就会进入阻塞,该锁膨胀为重量级锁。重量级锁会让其他申请的线程进入阻塞,性能降低。

    自旋锁

    在Java中,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。

7. java重入锁有哪些实现

用在只能单线程处理的地方呗,一般来说,如果一个方法被多个线程调用,方法里有修改类变量就需要锁了,因为在线程运行时,类变量被拷贝到线程专用的缓存,然后再拷贝回程序内存,如果同时有多个线程做上述动作,最后一个线程改变后的值就会覆盖其他线程做的修改。

8. Java中有哪些锁,区别是什么

【1】公平所和非公平所。
公平锁:是指按照申请锁的顺序来获取锁,
非公平所:线程获取锁的顺序不一定按照申请锁的顺序来的。

//默认是不公平锁,传入true为公平锁,否则为非公平锁
ReentrantLock reentrantLock = new ReetrantLock();
1
2
【2】共享锁和独享锁
独享锁:一次只能被一个线程所访问
共享锁:线程可以被多个线程所持有。
ReadWriteLock 读锁是共享锁,写锁是独享锁。
【3】乐观锁和悲观锁。
乐观锁:对于一个数据的操作并发,是不会发生修改的。在更新数据的时候,会尝试采用更新,不断重入的方式,更新数据。
悲观锁:对于同一个数据的并发操作,是一定会发生修改的。因此对于同一个数据的并发操作,悲观锁采用加锁的形式。悲观锁认为,不加锁的操作一定会出问题,
【4】分段锁
1.7及之前的concurrenthashmap。并发操作就是分段锁,其思想就是让锁的粒度变小。
【5】偏向锁是指一段同步代码一直被一个线程所访问,那么该线程会自动获取锁。降低获取锁的代价
轻量级锁
重量级锁
【6】自旋锁
自旋锁

9. 说说java锁有哪些种类,以及区别

锁作为并发共享数据,保证一致性的工具,在JAVA平台有多种实现(如 synchronized 和 ReentrantLock等等 ) 。这些已经写好提供的锁为我们开发提供了便利,但是锁的具体性质以及类型却很少被提及。本系列文章将分析JAVA下常见的锁名称以及特性,为大家答疑解惑。
1、自旋锁
自旋锁是采用让当前线程不停地的在循环体内执行实现的,当循环的条件被其他线程改变时 才能进入临界区。如下

01 public class SpinLock {
02
03 private AtomicReference<Thread> sign =newAtomicReference<>();
04
05 public void lock(){
06 Thread current = Thread.currentThread();
07 while(!sign .compareAndSet(null, current)){
08 }
09 }
10
11 public void unlock (){
12 Thread current = Thread.currentThread();
13 sign .compareAndSet(current, null);
14 }
15 }
使用了CAS原子操作,lock函数将owner设置为当前线程,并且预测原来的值为空。unlock函数将owner设置为null,并且预测值为当前线程。
当有第二个线程调用lock操作时由于owner值不为空,导致循环一直被执行,直至第一个线程调用unlock函数将owner设置为null,第二个线程才能进入临界区。
由于自旋锁只是将当前线程不停地执行循环体,不进行线程状态的改变,所以响应速度更快。但当线程数不停增加时,性能下降明显,因为每个线程都需要执行,占用CPU时间。如果线程竞争不激烈,并且保持锁的时间段。适合使用自旋锁。
注:该例子为非公平锁,获得锁的先后顺序,不会按照进入lock的先后顺序进行。
Java锁的种类以及辨析(二):自旋锁的其他种类

锁作为并发共享数据,保证一致性的工具,在JAVA平台有多种实现(如 synchronized 和 ReentrantLock等等 ) 。这些已经写好提供的锁为我们开发提供了便利,但是锁的具体性质以及类型却很少被提及。本系列文章将分析JAVA下常见的锁名称以及特性,为大家答疑解惑。

2.自旋锁的其他种类
上篇我们讲到了自旋锁,在自旋锁中 另有三种常见的锁形式:TicketLock ,CLHlock 和MCSlock
Ticket锁主要解决的是访问顺序的问题,主要的问题是在多核cpu上
01 package com.alipay.titan.dcc.dal.entity;
02
03 import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
04
05 public class TicketLock {
06 private AtomicInteger serviceNum = new AtomicInteger();
07 private AtomicInteger ticketNum = new AtomicInteger();
08 private static final ThreadLocal<Integer> LOCAL = new ThreadLocal<Integer>();
09
10 public void lock() {
11 int myticket = ticketNum.getAndIncrement();
12 LOCAL.set(myticket);
13 while (myticket != serviceNum.get()) {
14 }
15
16 }
17
18 public void unlock() {
19 int myticket = LOCAL.get();
20 serviceNum.compareAndSet(myticket, myticket + 1);
21 }
22 }
每次都要查询一个serviceNum 服务号,影响性能(必须要到主内存读取,并阻止其他cpu修改)。
CLHLock 和MCSLock 则是两种类型相似的公平锁,采用链表的形式进行排序,
01 importjava.util.concurrent.atomic.AtomicReferenceFieldUpdater;
02
03 public class CLHLock {
04 public static class CLHNode {
05 private volatile boolean isLocked = true;
06 }
07
08 @SuppressWarnings("unused")
09 private volatileCLHNode tail;
10 private static finalThreadLocal<CLHNode> LOCAL = new ThreadLocal<CLHNode>();
11 private static <CLHLock, CLHNode> UPDATER = AtomicReferenceFieldUpdater.newUpdater(CLHLock.class,
12 CLHNode.class,"tail");
13
14 public void lock() {
15 CLHNode node = new CLHNode();
16 LOCAL.set(node);
17 CLHNode preNode = UPDATER.getAndSet(this, node);
18 if (preNode != null) {
19 while (preNode.isLocked) {
20 }
21 preNode = null;
22 LOCAL.set(node);
23 }
24 }
25
26 public void unlock() {
27 CLHNode node = LOCAL.get();
28 if (!UPDATER.compareAndSet(this, node,null)) {
29 node.isLocked = false;
30 }
31 node = null;
32 }
33 }

CLHlock是不停的查询前驱变量, 导致不适合在NUMA 架构下使用(在这种结构下,每个线程分布在不同的物理内存区域)
MCSLock则是对本地变量的节点进行循环。不存在CLHlock 的问题。
01 importjava.util.concurrent.atomic.AtomicReferenceFieldUpdater;
02
03 public class MCSLock {
04 public static class MCSNode {
05 volatile MCSNode next;
06 volatile boolean isLocked = true;
07 }
08
09 private static finalThreadLocal<MCSNode> NODE = new ThreadLocal<MCSNode>();
10 @SuppressWarnings("unused")
11 private volatileMCSNode queue;
12 private static <MCSLock, MCSNode> UPDATER = AtomicReferenceFieldUpdater.newUpdater(MCSLock.class,
13 MCSNode.class,"queue");
14
15 public void lock() {
16 MCSNode currentNode = new MCSNode();
17 NODE.set(currentNode);
18 MCSNode preNode = UPDATER.getAndSet(this, currentNode);
19 if (preNode != null) {
20 preNode.next = currentNode;
21 while (currentNode.isLocked) {
22
23 }
24 }
25 }
26
27 public void unlock() {
28 MCSNode currentNode = NODE.get();
29 if (currentNode.next == null) {
30 if (UPDATER.compareAndSet(this, currentNode, null)) {
31
32 } else {
33 while (currentNode.next == null) {
34 }
35 }
36 } else {
37 currentNode.next.isLocked = false;
38 currentNode.next = null;
39 }
40 }
41 }

10. java中 请问我应该如何如何锁这段代码才符合要求

public Object getObject(String key,Object o) {
synchronized (map) {
if(map.get(key)==null) {
map.put(key,o)
}else {
return map.get(key);
}}// 格式没法弄,自己弄一下
}

// demol0326 的回答意思使用MyTest的实例来加锁,但是map是static的,无法锁住
// MyTest的多个实例在多个线程中的请求

//禾木双子 :如果A线程在getObject方法的第二行停止,此时B线程进入getObject后执行部分代码, 此时B线程停止,A线程启动,他不会执行'多线程处理', 仍然有线程线程安全问题,(想象一下更多的线程进入该方法的情况,num甚至会得到负值)

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