Java 中的锁

2019-09-18   阅读(73)  

在并发编程中,经常会遇到多个线程访问同一个共享变量,当同时对共享变量进行读写操作时,就会产生数据不一致的情况。


为了解决这个问题

  • JDK 1.5 之前,使用 synchronized 关键字,拿到 Java 对象的锁,保护锁定的代码块。JVM 保证同一时刻只有一个线程可以拿到这个 Java 对象的锁,执行对应的代码块。
  • JDK 1.5 开始,引入了并发工具包 java.util.concurrent.locks.Lock,让锁的功能更加丰富。

 

常见的锁

  • synchronized 关键字锁定代码库
  • 可重入锁 java.util.concurrent.lock.ReentrantLock
  • 可重复读写锁 java.util.concurrent.lock.ReentrantReadWriteLock

 

Java 中不同维度的锁分类

可重入锁

  • 指在同一个线程在外层方法获取锁的时候,进入内层方法会自动获取锁。JDK 中基本都是可重入锁,避免死锁的发生。上面提到的常见的锁都是可重入锁。

 

公平锁 / 非公平锁

  • 公平锁,指多个线程按照申请锁的顺序来获取锁。如 java.util.concurrent.lock.ReentrantLock.FairSync
  • 非公平锁,指多个线程获取锁的顺序并不是按照申请锁的顺序,有可能后申请的线程先获得锁。如 synchronized、java.util.concurrent.lock.ReentrantLock.NonfairSync

        
独享锁 / 共享锁

  • 独享锁,指锁一次只能被一个线程所持有。synchronized、java.util.concurrent.locks.ReentrantLock 都是独享锁
  • 共享锁,指锁可被多个线程所持有。ReadWriteLock 返回的 ReadLock 就是共享锁

          
悲观锁 / 乐观锁

  • 悲观锁,一律会对代码块进行加锁,如 synchronized、java.util.concurrent.locks.ReentrantLock
  • 乐观锁,默认不会进行并发修改,通常采用 CAS 算法不断尝试更新
  • 悲观锁适合写操作较多的场景,乐观锁适合读操作较多的场景

        
粗粒度锁 / 细粒度锁

  • 粗粒度锁,就是把执行的代码块都锁定
  • 细粒度锁,就是锁住尽可能小的代码块,java.util.concurrent.ConcurrentHashMap 中的分段锁就是一种细粒度锁
  • 粗粒度锁和细粒度锁是相对的,没有什么标准

        
偏向锁 / 轻量级锁 / 重量级锁

  • JDK 1.5 之后新增锁的升级机制,提升性能。
  • 通过 synchronized 加锁后,一段同步代码一直被同一个线程所访问,那么该线程获取的就是偏向锁
  • 偏向锁被一个其他线程访问时,Java 对象的偏向锁就会升级为轻量级锁
  • 再有其他线程会以自旋的形式尝试获取锁,不会阻塞,自旋一定次数仍然未获取到锁,就会膨胀为重量级锁        

        
自旋锁

  • 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,缺点是循环占有、浪费 CPU 资源

 

下一篇,探究常用的锁的具体使用。
        
        

© 2019 ConstXiong. 备案号:苏ICP备16009629号-3