Java中的锁分类
在读很多并发文章中,会提及各种各样锁如公平锁,乐观锁等等,这篇文章介绍各种锁的分类。介绍的内容如下:
- 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
上面是很多锁的名词,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Java ReentrantLock
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Java 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。
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。
典型的自旋锁实现的例子,可以参考自旋锁的实现
Java中的锁分类的更多相关文章
- Java中的锁分类与使用
1. Java锁的种类 在笔者面试过程时,经常会被问到各种各样的锁,如乐观锁.读写锁等等,非常繁多,在此做一个总结.介绍的内容如下: 乐观锁/悲观锁 独享锁/共享锁 互斥锁/读写锁 可重入锁 公平锁/ ...
- Java 中的锁
Java中的锁分类 在读很多并发文章中,会提及各种各样锁如公平锁,乐观锁等等,这篇文章介绍各种锁的分类.介绍的内容如下: 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 ...
- java 中的锁 -- 偏向锁、轻量级锁、自旋锁、重量级锁(转载)
之前做过一个测试,详情见这篇文章<多线程 +1操作的几种实现方式,及效率对比>,当时对这个测试结果很疑惑,反复执行过多次,发现结果是一样的: 1. 单线程下synchronized效率最高 ...
- java 中的锁 -- 偏向锁、轻量级锁、自旋锁、重量级锁
之前做过一个测试,详情见这篇文章<多线程 +1操作的几种实现方式,及效率对比>,当时对这个测试结果很疑惑,反复执行过多次,发现结果是一样的: 1. 单线程下synchronized效率最高 ...
- 史上最全 Java 中各种锁的介绍
更多精彩原创内容请关注:JavaInterview,欢迎 star,支持鼓励以下作者,万分感谢. 锁的分类介绍 乐观锁与悲观锁 锁的一种宏观分类是乐观锁与悲观锁.乐观锁与悲观锁并不是特定的指哪个锁(J ...
- Java并发编程:Java中的锁和线程同步机制
锁的基础知识 锁的类型 锁从宏观上分类,只分为两种:悲观锁与乐观锁. 乐观锁 乐观锁是一种乐观思想,即认为读多写少,遇到并发写的可能性低,每次去拿数据的时候都认为别人不会修改,所以不会上锁,但是在更新 ...
- 扯扯Java中的锁
前言 又过去了一个周末,最近陆陆续续的看了<并发编程的艺术>一书,对锁有不少感悟,这次就聊聊Java中的锁事.本文纯粹是漫谈,想到哪说到哪,但准确性肯定会保证,倘若有不正确之处,还请交流指 ...
- 【多线程】不懂什么是 Java 中的锁?看看这篇你就明白了!
本文来源:Java建设者 原文地址:https://mp.weixin.qq.com/s/GU42BjM5jY2CEMVD_PAZBQ Java 锁分类 Java 中的锁有很多,可以按照不同的功能.种 ...
- 深入介绍Java中的锁[原理、锁优化、CAS、AQS]
1.为什么要用锁? 锁-是为了解决并发操作引起的脏读.数据不一致的问题. 2.锁实现的基本原理 2.1.volatile Java编程语言允许线程访问共享变量, 为了确保共享变量能被准确和一致地更新, ...
随机推荐
- Dreamweaver如何开启代码错误提示,报错代码。
DW的代码错误即无效提示功能设置:在DW代码窗口左面有一列很小的功能按钮,在其中寻找"高亮显示无效代码",选中之后就可以看到无效的代码会被添加背景色,会让你容易辨识.改正后背景色会 ...
- Markdowm入门
今天介绍一种非常好用的小巧性标记语言--Markdown,熟悉它的语法规则,这将会节省你很多编辑文本文档格式的时间,提高你的工作效率和学习效率. 一.什么是Markdown Markdown是一种可以 ...
- Recurrent Neural Network系列4--利用Python,Theano实现GRU或LSTM
yi作者:zhbzz2007 出处:http://www.cnblogs.com/zhbzz2007 欢迎转载,也请保留这段声明.谢谢! 本文翻译自 RECURRENT NEURAL NETWORK ...
- PRINCE2重要性--光环国际培训
项目的重要性 答:对于当今的组织来说,一个关键的挑战,就是能够成功地平衡以下两个并存的.互相竞争的方面:保持现有的商业运营--盈利能力.服务质量.客户关系.品牌忠实度.生产效率.市场信心等,这些被称为 ...
- POST和GET的详细解释以及区别
Http定义了与服务器交互的不同方法,最基本的方法有4种,分别是GET,POST,PUT,DELETE.URL全称是资源描述符,我们可以这样认为:一个URL地址,它用于描述一个网络上的资源,而HTTP ...
- Windows 10 系统Microsoft Edge的使用手册
Windows 10 默认浏览器(Edge)使用手册 体验网络有了一种新的方法.只有在 Windows 10 上才能找到它. 下面详细介绍一下Edge浏览器的使用规范: 一.打开Windows10系统 ...
- Android 调出和隐藏软键盘
1.弹出软键盘 public static void showSoftInputMode(Context context,View windowToken) { final InputMethodMa ...
- ls命令的20个实用范例
contents ls -l -h -lhS -l --block-size=M -a -d */ -g -G -n --color=never -i -p -r -R -t ls ~ ls --ve ...
- JavaScript引用是如何工作的
原文链接:https://www.sitepoint.com/how-javascript-references-work/ 摘要:JavaScript中没有指针,并且JavaScript中的引用与我 ...
- python_Tornado_web_框架_分页
如何实现web_框架_分页? -- 思考什么是xss跨站攻击? --别人把js代码提交到后台,然后从后台返回数据的时候,别人上传的js变成html中的代码, 就会插入别人的代码,带来极大的信息泄露的风 ...