java中常见的锁
1.悲观锁
- 认为别的线程都会修改数据,二话不说先锁上
- synchronized
2.乐观锁
- 乐观豁达,起初不操作。最后修改的时候比对一下版本,不一致再上锁
3.可重入锁
- 外层锁了之后,内层仍可以直接使用
4.不可重入锁
- synchronized、ReentrantLock 重锁
- 不可重入锁
- 外层锁了之后,内层使用需要排队
5.公平锁
- 在等待队列中,按照申请顺序获取锁
6.非公平锁
- 在等待队列中,随机的抽取线程获取锁
- synchronized、ReentrantLock
- 优点:性能高于公平锁,可以重复利用CPU的时间
7.自旋锁
- A线程上锁之后,B线程调用A线程的时候会不断循环等待解锁。此时其他的线程就不能再调用A了
- 常见的自旋锁:TicketLock,CLHLock,MSCLock
- 优点:减少了上下文切换
- 缺点:不断的循环增加CPU消耗
8.CAS和自旋锁的区别
自旋锁(spinlock):是指当一个线程在获取锁的时候,如果锁已经被其它线程获取,那么该线程将循环等待,然后不断的判断锁是否能够被成功获取,直到获取到锁才会退出循环。
获取锁的线程一直处于活跃状态,但是并没有执行任何有效的任务,使用这种锁会造成busy-waiting。
它是为实现保护共享资源而提出一种锁机制。其实,自旋锁与互斥锁比较类似,它们都是为了解决对某项资源的互斥使用。无论是互斥锁,还是自旋锁,在任何时刻,最多只能有一个保持者,也就说,在任何时刻最多只能有一个执行单元获得锁。
两者在调度机制上略有不同。对于互斥锁,如果资源已经被占用,资源申请者只能进入睡眠状态。但是自旋锁不会引起调用者睡眠,如果自旋锁已经被别的执行单元保持,调用者就一直循环在那里看是否该自旋锁的保持者已经释放了锁,”自旋”一词就是因此而得名。
CAS(Compare-and-Swap),即比较并替换,是一种实现并发算法时常用到的技术,Java并发包中的很多类都使用了CAS技术。
这里以AtomicInteger说明一下:
public final int incrementAndGet() {
for (;;) {
int current = get();
int next = current + 1;
if (compareAndSet(current, next))
return next;
}
}
加1就是先获取当前值,加1,设置时先对比当前值是不是内存中的值,如果是设置新值。
内存对比是通过本地方法实现的,需要操作系统的支持。
如果成功就可以退出循环,否则一直尝试。
用AtomicReference实现自旋锁
自旋锁就是线程调用lock()后,其他线程再调用lock()会卡住,等待锁的释放。
public class SpinLock {
private AtomicReference<Thread> lock = new AtomicReference<Thread>();
public void lock() {
Thread current = Thread.currentThread();
// 利用CAS
while (!lock.compareAndSet(null, current)) {
// DO nothing
}
}
public void unlock() {
Thread current = Thread.currentThread();
lock.compareAndSet(current, null);
}
}
可以看出,第一个线程调用lock()时lock没有set过值,对象是null,第二个线程在调用时已经set过值,所以会一直循环。
只有当第一个线程unlock()之后第二个循环才能结束。
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