谈一谈锁

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公平锁/非公平锁

  1. 公平锁指的是按照请求锁的顺序来分配锁。
  2. 非公平当然就是不按申请锁的顺序分配锁,当然这就有可能造成饥饿现象。
  3. ReentrantLock可以通过构造来指定该锁是否是公平锁,其内部是通过AQS来实现线程调度,所以能够成为公平锁。默认是非公平锁,这将能够提高它的吞吐量。
  4. synchronized是非公平锁,因为不像Reentrantlock能通过AQS来实现线程调度所以它并不能成为一种公平锁。

可重入锁

  1. 顾名思义,当一个线程获取了某个锁之后,能再次获得该锁。
  2. 线程又去干其他事情或者暂停掉,锁不会释放
  3. synchronized就是重入锁在Java中的一个重要实现。
  4. 说下可重入锁怎么避免死锁的,先看个例子
//在同一对象中有
synchronized void outerEnter() throws Exception{
    innerEnter();
}
synchronized void innerEnter() throws Exception{
  //do something
}
  • 解析:
    1. 在上面的代码中我们先调用outerEnter()方法,获得此对象的监视锁(这里不懂这个锁的可以跳转到传送门
    2. 在这个方法中我们又去调用了另外一个被synchronized修饰的innerEnter()方法,这里会再次去获取这个对象的监视锁注意:这里是同一把锁
    3. 这里假设一种情况,如果没有重入锁这一特性,表现为互斥的时候,当我在获取锁的情况下再次去获得同一把锁的时候,我需要去等待这个这个锁的释放,但是我自己同时又持有这把锁,所以我永远也等不到我期望的锁,从而形成死锁
    4. 在这里其实是破坏了死锁形成条件之一的 互斥条件从而很好地避免了死锁

独享与共享锁

  1. 独享锁指的是同一时间,一个锁只能被单个线程锁拥有,体现互斥性。反之,共享锁就是能被多个线程锁所拥有。
  2. 拿mysql的读写锁来举例:当对数据进行读取的时候,使用的是共享锁,其他事务需要读取时候加上共享锁就能实现读取了。 3.数据行上只要还存在一个读锁就说明还有其他事务在读取,不能修改,也就不能给它加写锁 -- 独享锁。

乐观和悲观锁

  1. 叫它乐观锁就是我们对一个数据进行修改的时候,它乐观地认为这个数据在我们将它读下来->修改掉->返回存入的这个阶段中是不会被其他并发操作修改的,所以没必要以上来就给这个数据加一把互斥锁。
  2. 反之,悲观锁就认为你去修改一个数据,那么它一档会被其他并发操作所修改,所以我必须给它加上一把锁,才能保证数据的准确性。
  3. Java中的CAS(compare and swap)就属于一种乐观锁,也就是不加某种特定的锁,而悲观锁就是给数据加上一把锁,无论这个锁是什么锁。
  4. 再说说它们的应用场景吧:乐观锁适用于读操作非常多的情况,因为我在读的时候避免了加锁,释放锁,极大地提高了性能。悲观锁就适用于写操作很多的情况。
  5. 拿mysql中维持表的乐观锁来举例,在mysql的表中,要有一个ObjectVersionNumber的字段,其实这就是一种乐观锁。在取数据时,我们不用管直接读取就是了。在修改数据时,我们每修改一次数据就把ObjectVersionNumber字段加1,如果有两个事务同时对一个数据进行操作了,其一个事务提交,修改完成,另一个提交时,发现我上次取出来的ObjectVersionNumber和现在数据库里面的数据不一致了,说明有人改过,所以我这次执行的事务就会失败。从而保证了数据的准确性。

分段锁

  1. 分段锁指的是一组数据,对它进行多次分割,对单独分割出来的每一块加锁。但需要对数据进行操作时,对当前访问的这一块进行单独加锁,其他访问其他块的事务就不会被阻塞掉,相应地就能提高操作效率。
  2. ConcurrentHashMap就是分段锁在Java中的重要实现 -- 后面我会写ConcurrentHashMap的内容敬请期待。

最后讲一下Java1.5后锁的升级与降级

  1. 其中主要涉及到是针对Synchronized的三个类型的锁状态 -- 偏向锁、轻量级锁、重量级锁。
  2. 锁状态是通过对象监视器在对象头中的字段来指示的。
  3. 先是偏向锁,它是指一段同步代码一直被一个线程所访问,没有其他的并发操作,那么该线程会自动获取锁。降低获取锁的代价。
  4. 轻量级锁是指当锁是偏向锁的时候,被另一个线程所访问,就出现了锁的竞争,锁iu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。这里自旋是指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,没必要转到重量级锁。
  5. 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。

参考自Synchronized与Lock的区别与应用场景