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java有哪些鎖?java鎖種類盤點(diǎn)

賦能網(wǎng) 2023-05-09 94

學(xué)習(xí)java一定要全方面的了解java的知識(shí),這樣才能更好的運(yùn)用到工作中去,比如java鎖的知識(shí)點(diǎn),那么接下來,我們就來給大家講解一下java鎖種類。大家可以參考以下文章。

1.公平鎖/非公平鎖

公平鎖是指多個(gè)線程按照申請(qǐng)鎖的順序來獲取鎖。

非公平鎖是指多個(gè)線程獲取鎖的順序并不是按照申請(qǐng)鎖的順序,有可能后申請(qǐng)的線程比先申請(qǐng)的線程優(yōu)先獲取鎖。有可能,會(huì)造成優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)或者饑餓現(xiàn)象。

2.可重入鎖

可重入鎖又名遞歸鎖,是指在同一個(gè)線程在外層方法獲取鎖的時(shí)候,在進(jìn)入內(nèi)層方法會(huì)自動(dòng)獲取鎖。說的有點(diǎn)抽象,下面會(huì)有一個(gè)代碼的示例。

對(duì)于Java ReentrantLock而言, 他的名字就可以看出是一個(gè)可重入鎖,其名字是Re entrant Lock重新進(jìn)入鎖。

對(duì)于Synchronized而言,也是一個(gè)可重入鎖??芍厝腈i的一個(gè)好處是可一定程度避免死鎖。

3.獨(dú)享鎖/共享鎖

獨(dú)享鎖是指該鎖一次只能被一個(gè)線程所持有。

共享鎖是指該鎖可被多個(gè)線程所持有。

對(duì)于Java ReentrantLock而言,其是獨(dú)享鎖。但是對(duì)于Lock的另一個(gè)實(shí)現(xiàn)類ReadWriteLock,其讀鎖是共享鎖,其寫鎖是獨(dú)享鎖。

讀鎖的共享鎖可保證并發(fā)讀是非常高效的,讀寫,寫讀 ,寫寫的過程是互斥的。

獨(dú)享鎖與共享鎖也是通過AQS來實(shí)現(xiàn)的,通過實(shí)現(xiàn)不同的方法,來實(shí)現(xiàn)獨(dú)享或者共享。

對(duì)于Synchronized而言,當(dāng)然是獨(dú)享鎖。

4.互斥鎖/讀寫鎖

上面講的獨(dú)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(shí)現(xiàn)。

互斥鎖在Java中的具體實(shí)現(xiàn)就是ReentrantLock

讀寫鎖在Java中的具體實(shí)現(xiàn)就是ReadWriteLock

5.樂觀鎖/悲觀鎖

樂觀鎖與悲觀鎖不是指具體的什么類型的鎖,而是指看待并發(fā)同步的角度。

悲觀鎖認(rèn)為對(duì)于同一個(gè)數(shù)據(jù)的并發(fā)操作,一定是會(huì)發(fā)生修改的,哪怕沒有修改,也會(huì)認(rèn)為修改。因此對(duì)于同一個(gè)數(shù)據(jù)的并發(fā)操作,悲觀鎖采取加鎖的形式。悲觀的認(rèn)為,不加鎖的并發(fā)操作一定會(huì)出問題。

樂觀鎖則認(rèn)為對(duì)于同一個(gè)數(shù)據(jù)的并發(fā)操作,是不會(huì)發(fā)生修改的。在更新數(shù)據(jù)的時(shí)候,會(huì)采用嘗試更新,不斷重新的方式更新數(shù)據(jù)。樂觀的認(rèn)為,不加鎖的并發(fā)操作是沒有事情的。

6.分段鎖

分段鎖其實(shí)是一種鎖的設(shè)計(jì),并不是具體的一種鎖,對(duì)于ConcurrentHashMap而言,其并發(fā)的實(shí)現(xiàn)就是通過分段鎖的形式來實(shí)現(xiàn)高效的并發(fā)操作。

我們以ConcurrentHashMap來說一下分段鎖的含義以及設(shè)計(jì)思想,ConcurrentHashMap中的分段鎖稱為Segment,它即類似于HashMap(JDK7與JDK8中HashMap的實(shí)現(xiàn))的結(jié)構(gòu),即內(nèi)部擁有一個(gè)Entry數(shù)組,數(shù)組中的每個(gè)元素又是一個(gè)鏈表;同時(shí)又是一個(gè)ReentrantLock(Segment繼承了ReentrantLock)。

當(dāng)需要put元素的時(shí)候,并不是對(duì)整個(gè)hashmap進(jìn)行加鎖,而是先通過hashcode來知道他要放在那一個(gè)分段中,然后對(duì)這個(gè)分段進(jìn)行加鎖,所以當(dāng)多線程put的時(shí)候,只要不是放在一個(gè)分段中,就實(shí)現(xiàn)了真正的并行的插入。

但是,在統(tǒng)計(jì)size的時(shí)候,可就是獲取hashmap全局信息的時(shí)候,就需要獲取所有的分段鎖才能統(tǒng)計(jì)。

分段鎖的設(shè)計(jì)目的是細(xì)化鎖的粒度,當(dāng)操作不需要更新整個(gè)數(shù)組的時(shí)候,就僅僅針對(duì)數(shù)組中的一項(xiàng)進(jìn)行加鎖操作。

7.偏向鎖/輕量級(jí)鎖/重量級(jí)鎖

這三種鎖是指鎖的狀態(tài),并且是針對(duì)Synchronized。在Java 5通過引入鎖升級(jí)的機(jī)制來實(shí)現(xiàn)高效Synchronized。這三種鎖的狀態(tài)是通過對(duì)象監(jiān)視器在對(duì)象頭中的字段來表明的。

偏向鎖是指一段同步代碼一直被一個(gè)線程所訪問,那么該線程會(huì)自動(dòng)獲取鎖。降低獲取鎖的代價(jià)。

輕量級(jí)鎖是指當(dāng)鎖是偏向鎖的時(shí)候,被另一個(gè)線程所訪問,偏向鎖就會(huì)升級(jí)為輕量級(jí)鎖,其他線程會(huì)通過自旋的形式嘗試獲取鎖,不會(huì)阻塞,提高性能。

重量級(jí)鎖是指當(dāng)鎖為輕量級(jí)鎖的時(shí)候,另一個(gè)線程雖然是自旋,但自旋不會(huì)一直持續(xù)下去,當(dāng)自旋一定次數(shù)的時(shí)候,還沒有獲取到鎖,就會(huì)進(jìn)入阻塞,該鎖膨脹為重量級(jí)鎖。重量級(jí)鎖會(huì)讓其他申請(qǐng)的線程進(jìn)入阻塞,性能降低。

8.自旋鎖

在Java中,自旋鎖是指嘗試獲取鎖的線程不會(huì)立即阻塞,而是采用循環(huán)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(diǎn)是循環(huán)會(huì)消耗CPU。

Java鎖就是以上這些了,雖說看起來知識(shí)點(diǎn)比較多,但是也不難,都是一些定義的知識(shí),不過再怎么樣,大家也要學(xué)會(huì)運(yùn)用到實(shí)例中去,這樣才是真正的了解了最后大家如果想要了解更多java初識(shí)知識(shí),敬請(qǐng)關(guān)注賦能網(wǎng)。


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