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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,线程应该确保通过排他锁单独获得这个变量。Java语言提供了volatile,在某些情况下比锁要更加方便。

volatile在多处理器开发中保证了共享变量的“ 可见性”。可见性的意思是当一个线程修改一个共享变量时,另外一个线程能读到这个修改的值。

结论:如果volatile变量修饰符使用恰当的话,它比synchronized的使用和执行成本更低,因为它不会引起线程上下文的切换和调度。

2.2、synchronized

synchronized通过锁机制实现同步。

先来看下利用synchronized实现同步的基础:Java中的每一个对象都可以作为锁。

具体表现为以下3种形式。

对于普通同步方法,锁是当前实例对象。

对于静态同步方法,锁是当前类的Class对象。

对于同步方法块,锁是Synchonized括号里配置的对象。

当一个线程试图访问同步代码块时,它首先必须得到锁,退出或抛出异常时必须释放锁。

2.2.1 synchronized实现原理

synchronized是基于Monitor来实现同步的。

Monitor从两个方面来支持线程之间的同步:

互斥执行

协作

1、Java 使用对象锁 ( 使用 synchronized 获得对象锁 ) 保证工作在共享的数据集上的线程互斥执行。

2、使用 notify/notifyAll/wait 方法来协同不同线程之间的工作。

3、Class和Object都关联了一个Monitor。

Monitor 的工作机理

线程进入同步方法中。

为了继续执行临界区代码,线程必须获取 Monitor 锁。如果获取锁成功,将成为该监视者对象的拥有者。任一时刻内,监视者对象只属于一个活动线程(The Owner)

拥有监视者对象的线程可以调用 wait() 进入等待集合(Wait Set),同时释放监视锁,进入等待状态。

其他线程调用 notify() / notifyAll() 接口唤醒等待集合中的线程,这些等待的线程需要重新获取监视锁后才能执行 wait() 之后的代码。

同步方法执行完毕了,线程退出临界区,并释放监视锁。

参考文档:、锁的使用用例

4.1、ConcurrentHashMap的实现原理及使用



ConcurrentHashMap类图



ConcurrentHashMap数据结构

结论:ConcurrentHashMap使用的锁分段技术。首先将数据分成一段一段地存储,然后给每一段数据配一把锁,当一个线程占用锁访问其中一个段数据的时候,其他段的数据也能被其他线程访问。

原文地址:https://mp.weixin.qq.com/s/3BITJAlZUa2AoVFtcV7xsA

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