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Java中的锁的各种定义

Java开发培训 2019-09-25 02:13105Java教程javazdsd

在学习Java的过程中会遇到各个各样锁的概念:公平锁/非公平锁、可重入锁、单独锁/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、闭锁、活锁,当然最高名的锁就是无锁,也是高并发过程中的上层武功在这些概念中,有的指锁的状态或类型, 有的指锁的设计,在这里整理并记录一下:

一、公平锁/非公平锁

1.公平锁是指按多个线程申请锁的顺序来获取锁。

2.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。

比如:对于Java ReentrantLock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(AbstractQueuedSynchronized 抽象的队列式的同步器 ReentrantLock,Semaphore,CountDownLatch,ReentrantReadWriteLock,FutureTask)的来实现线程调度,所以并没有任何办法使其变成公平锁。

二、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ReentrantLock、Synchronized都是可重入锁

三、独享锁/共享锁

1.独享锁是指该锁一次只能被一个线程所持有。

2.共享锁是指该锁可被多个线程所持有。对于ReentrantLock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。

四、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

五、乐观锁/悲观锁

不是具体类型的锁,而是指看待并发同步的角度悲观锁在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。

六、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,目的在于细化锁粒度。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)。

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