Java鎖介紹

重入鎖

鎖作爲併發共享數據,保證一致性的工具,在JAVA平臺有多種實現(如 synchronized(重量級) 和 ReentrantLock(輕量級)等等 ) 。這些已經寫好提供的鎖爲我們開發提供了便利。
重入鎖,也叫做遞歸鎖,指的是同一線程 外層函數獲得鎖之後 ,內層遞歸函數仍然有獲取該鎖的代碼,但不受影響。
在JAVA環境下 ReentrantLock 和synchronized 都是 可重入鎖

讀寫鎖

相比Java中的鎖(Locks in Java)裏Lock實現,讀寫鎖更復雜一些。假設你的程序中涉及到對一些共享資源的讀和寫操作,且寫操作沒有讀操作那麼頻繁。在沒有寫操作的時候,兩個線程同時讀一個資源沒有任何問題,所以應該允許多個線程能在同時讀取共享資源。但是如果有一個線程想去寫這些共享資源,就不應該再有其它線程對該資源進行讀或寫(譯者注:也就是說:讀-讀能共存,讀-寫不能共存,寫-寫不能共存)。這就需要一個讀/寫鎖來解決這個問題。Java5在java.util.concurrent包中已經包含了讀寫鎖。

static ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();

在這裏插入圖片描述

悲觀鎖、樂觀鎖

樂觀鎖

總是認爲不會產生併發問題,每次去取數據的時候總認爲不會有其他線程對數據進行修改,因此不會上鎖,但是在更新時會判斷其他線程在這之前有沒有對數據進行修改,一般會使用版本號機制或CAS操作實現。

version方式:一般是在數據表中加上一個數據版本號version字段,表示數據被修改的次數,當數據被修改時,version值會加一。當線程A要更新數據值時,在讀取數據的同時也會讀取version值,在提交更新時,若剛纔讀取到的version值爲當前數據庫中的version值相等時才更新,否則重試更新操作,直到更新成功。
核心SQL語句 update table set x=x+1, version=version+1 where id=#{id} and
version=#{version};

CAS操作方式:即compare and swap 或者 compare and
set,涉及到三個操作數,數據所在的內存值,預期值,新值。當需要更新時,判斷當前內存值與之前取到的值是否相等,若相等,則用新值更新,若失敗則重試,一般情況下是一個自旋操作,即不斷的重試。

悲觀鎖

總是假設最壞的情況,每次取數據時都認爲其他線程會修改,所以都會加鎖(讀鎖、寫鎖、行鎖等),當其他線程想要訪問數據時,都需要阻塞掛起。可以依靠數據庫實現,如行鎖、讀鎖和寫鎖等,都是在操作之前加鎖,在Java中,synchronized的思想也是悲觀鎖。

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併發讀是非常高效的,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。

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,會造成優先級反轉或者飢餓現象。

對於Java ReetrantLock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。

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字段來表明的。

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,偏向鎖就會升級爲輕量級鎖,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。

重量級鎖是指當鎖爲輕量級鎖的時候,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,該鎖膨脹爲重量級鎖。重量級鎖會讓他申請的線程進入阻塞,性能降低。

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章