隐式锁Synchronized与显示锁Lock的用法和简单对比(

2019-04-25  本文已影响0人  屎倒淋头还嚼便

出自:https://blog.csdn.net/u011519624/article/details/61628611

synchronized、lock,都可以称呼为:对象锁、对象监视器、同步监视器。

它们的作用应该是相同的,差别未知。

锁是为多线程服务的,目的是实现多线程环境下同步排队访问某些指定代码,最终目的是多线程下的数据安全。它们在单线程环境下没有意义

一、Synchronized

Synchronized是Java的关键字,当它用来修饰一个方法或一个代码块时,能够保证在同一时刻最多只有一个线程执行该代码。因为当调用Synchronized修饰的代码时,并不需要显示的加锁和解锁的过程,所以称之为隐式锁。

Sychronized的用法:

1、同步方法体,在方法声明中使用,如下:

public synchronized void method(){

        //方法体

}

2、同步代码块,修饰在代码块外层,指定加锁对象,如下:

public void method2(){

    synchronized (this) {

    //一次只能有一个线程进入 

    }

}

上述synchronized(this)指定了当前对象本身作为锁,和它持有相同对象锁的地方将产生互斥性。当一个线程访问method2的同步代码块时,它就获得了这个object的对象锁。其他的线程对该object所有同步代码部分的访问都被暂时的阻塞。

sychronized的不同写法对程序响应的快慢和对资源高并发的利用程度不一样,性能和执行效率从差到优排序如下:

差                     较差                   优

同步方法体 < 同步代码块 < 小对象锁同步代码块

小对象锁同步代码块指锁的对象的所占内存小,因为锁是对象,加锁和解锁都需要释放资源,那肯定是锁对象越小越好,实际应用如下:

private byte[] lock = new byte[1];

public void method3(){

    synchronized (lock) {

        //一次只能有一个线程进入 

    }

}

二、Lock

Lock是一个接口,提供了无条件的、可轮询的、定时的、可中断的锁获取操作,所有的加锁和解锁操作方法都是显示的,因而称为显示锁。

下面针对Lock的几个实现类ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock.ReadLock和ReentrantReadWriteLock.WriteLock解析。

ReentrantLock(可重入锁),是一个互斥的同步器,用ReentrantLock实现同步机制比sychronized实现更具伸缩性。使用如下:

private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    public void m(){

        lock.lock();//获得锁

        try{

            //方法体

        }finally{

            lock.unlock();//务必释放锁

        }

    }

注意:在使用ReentrantLock时,一定要有释放锁的操作。

三、ReadWriteLock(读写锁)

是一个接口,提供了readLock和writeLock两种锁的操作,也就是说一个资源能够被多个读线程访问,或者被一个写线程访问,但是不能同时存在读写线程。

(非原文:大概是读锁可以多线程异步访问。但是写锁必须同步。读写锁也必须同步排队访问)

也就是说读写锁应用的场景是一个资源被大量读取操作,而只有少量的写操作。我们先看其源码:

public interface ReadWriteLock {

    Lock readLock();

    Lock writeLock();

}

从源码看出,ReadWriteLock借助Lock来实现读写两个锁并存、互斥的机制。每次读取共享数据就需要读取锁,需要修改共享数据就需要写入锁。

读写锁的机制:

1、读-读不互斥,读线程可以并发执行;

2、读-写互斥,有写线程时,读线程会堵塞;

3、写-写互斥,写线程都是互斥的。

使用方法:

//创建ReentrantReadWriteLock对象

private ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();

    //抽取读写锁

    private Lock readLock = rwl.readLock();

    private Lock writeLock = rwl.writeLock();

    public int getXXX(){

        readLock.lock();

        try{

            //执行操作

        }finally{

            readLock.unlock();

        }

    }

    public void setXXX(){

        writeLock.lock();

        try{

            //执行操作

        }finally{

            writeLock.unlock();

        }

    }

ReentrantReadWriteLock和ReentrantLock的比较:

ReentrantReadWriteLock是对ReentrantLock的复杂扩展,能适合更加复杂的业务场景,ReentrantReadWriteLock可以实现一个方法中读写分离的锁的机制。而ReentrantLock只是加锁解锁一种机制。

最后对比Synchronized、ReentrantLock和ReentrantReadWriteLock:

Synchronized是在JVM层面上实现的,无需显示的加解锁,而ReentrantLock和ReentrantReadWriteLock需显示的加解锁,一定要保证锁资源被释放;

Synchronized是针对一个对象的,而ReentrantLock和ReentrantReadWriteLock是代码块层面的锁定;

ReentrantReadWriteLock引入了读写和并发机制,可以实现更复杂的锁机制,并发性相对于ReentrantLock和Synchronized更高。

非原文:疑问

1、synchronized网上有多种称呼:对象锁、对象监视器、同步监视器。能理解怎么用就行。

无论怎么称呼,它都是为多线程服务的,目的是实现多线程环境下同步访问某些方法,最终目的是多线程下数据安全。单线程下没有意义

synchronized监视的是整个对象,所以(Java设计规定)当一个线程正在访问同步方法、或同步代码块时,

其他线程不能进入该对象的任意一个同步方法、或者同步代码块。

(非同步方法、非同步代码块,没有限制)

那么ReentrantLock也是这么设计的吗?

代码测试结果:

(1)、当lock实例化为一个成员字段时,监视的也是一个对象(当前所在类的当前对象)

和synchronized没有差别。

(2)、如果lock实例化为局部变量,多线程访问该方法时,不能同步访问了

lock使用方式之一:lock对象只能作为成员字段使用。

synchronized代码块,分析多线程环境下怎么执行时,可以看作是独立的一个同步方法

2、synchronized、ReentrantLock都是重入锁

重入锁大概意思举例:

public synchronized void get1(

System.out.print(1); // start

get2();  // 嵌套访问另一个同步方法get2()

System.out.print(2); // end

){}

public synchronized void get2(){}

一个线程访问get1()时,代码由上而下顺序执行,start    get2()     end,

可重入,可以理解为两个方法,两把锁,先进入get1()的锁,再进入 get2()的锁,最后重新进入  get1()的锁。

Java这样设计,同步方法嵌套访问不会发生死锁?重入的概念用来理解这种设计,知道怎么用就行

3、public static synchronized void get3(){}

这个同步方法,监视的是该类的class对象。例如:Test.class

那么,监视对象、监视class对象,怎么表达。。。应该是两种不相干的监视行为。

代码测试结果:是两种不相干的监视行为。(对象、class对象,不是同一个对象)

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