常见锁分类
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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。
非公平锁的优点在于吞吐量比公平锁大。
ReenTrantLock可以指定是公平锁还是非公平锁,默认非公平。而synchronized只能是非公平锁。
(二十九) ReentrantLock
java多线程系列(四)---ReentrantLock的使用 -
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。
ReentrantLock 及 Synchronized 都是可重入锁
可重入锁的一个好处是可一定程度避免死锁。
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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。
Lock 与 Synchronized的区别?
synchronized是隐式
地获取锁与释放锁,而lock是显式
的获取与释放锁,即需要手动维护
一个是关键字,一个是类
Lock 可公平 可中断 有超时机制 不易死锁 大量同步 可判断锁的状态
【Java并发】——lock体系(一)
锁与信号量Semaphore的区别?
一把钥匙一把锁
多把钥匙一个锁
信号量是互斥的进步,Semaphore=1时可以看成互斥锁。
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Java 各种锁的小结
CAS
Condition 用于替代传统的 Object 的 wait()、notify() 实现线程间的协作。
一个 Condition 的实例必须与一个 Lock 绑定。
CountDownLatch是共享锁
Semaphore支持公平模式和非公平模式。默认使用了非公平模式。