在java的鎖機制中，公平和非公平的參考物是什么，個人而言覺得是相對產生的結果而立，簡單的來說，如果一個線程組里，能保證每個線程都能拿到鎖，那么這個鎖就是公平鎖。相反，如果保證不了每個線程都能拿到鎖，也就是存在有線程餓死，那么這個鎖就是非公平鎖。本文圍繞ReenTrantLock來講。

實現原理

那如何能保證每個線程都能拿到鎖呢，隊列FIFO是一個完美的解決方案，也就是先進先出，java的ReenTrantLock也就是用隊列實現的公平鎖和非公平鎖。

在公平的鎖中，如果有另一個線程持有鎖或者有其他線程在等待隊列中等待這個所，那么新發出的請求的線程將被放入到隊列中。而非公平鎖上，只有當鎖被某個線程持有時，新發出請求的線程才會被放入隊列中(此時和公平鎖是一樣的)。所以，它們的差別在于非公平鎖會有更多的機會去搶占鎖。

公平鎖：

final Thread current = Thread.currentThread();

int c = getState();

if (c == 0) {

if (!hasQueuedPredecessors() &&

compareAndSetState(0, acquires)) {

setExclusiveOwnerThread(current);

return true;

}

}

#hasQueuedPredecessors的實現

public final boolean hasQueuedPredecessors() {

Node t = tail; // Read fields in reverse initialization order

Node h = head;

Node s;

return h != t &&

((s = h.next) == null || s.thread != Thread.currentThread());

}

非公平鎖：

final Thread current = Thread.currentThread();

int c = getState();

if (c == 0) {

if (compareAndSetState(0, acquires)) {

setExclusiveOwnerThread(current);

return true;

}

}

示例

公平鎖：

package com.thread.fair;

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

/**

* Created by Fant.J.

*/

public class MyFairLock {

/**

* true 表示 ReentrantLock 的公平鎖

*/

private ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true);

public void testFail(){

try {

lock.lock();

System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"獲得了鎖");

}finally {

lock.unlock();

}

}

public static void main(String[] args) {

MyFairLock fairLock = new MyFairLock();

Runnable runnable = () -> {

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"啟動");

fairLock.testFail();

};

Thread[] threadArray = new Thread[10];

for (int i=0; i<10; i++) {

threadArray[i] = new Thread(runnable);

}

for (int i=0; i<10; i++) {

threadArray[i].start();

}

}

}

Thread-0啟動

Thread-0獲得了鎖

Thread-1啟動

Thread-1獲得了鎖

Thread-2啟動

Thread-2獲得了鎖

Thread-3啟動

Thread-3獲得了鎖

Thread-4啟動

Thread-4獲得了鎖

Thread-5啟動

Thread-5獲得了鎖

Thread-6啟動

Thread-6獲得了鎖

Thread-8啟動

Thread-8獲得了鎖

Thread-7啟動

Thread-7獲得了鎖

Thread-9啟動

Thread-9獲得了鎖

可以看到，獲取鎖的線程順序正是線程啟動的順序。

非公平鎖：

/**

* Created by Fant.J.

*/

public class MyNonfairLock {

/**

* false 表示 ReentrantLock 的非公平鎖

*/

private ReentrantLock lock = new ReentrantLock(false);

public void testFail(){

try {

lock.lock();

System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"獲得了鎖");

}finally {

lock.unlock();

}

}

public static void main(String[] args) {

MyNonfairLock nonfairLock = new MyNonfairLock();

Runnable runnable = () -> {

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"啟動");

nonfairLock.testFail();

};

Thread[] threadArray = new Thread[10];

for (int i=0; i<10; i++) {

threadArray[i] = new Thread(runnable);

}

for (int i=0; i<10; i++) {

threadArray[i].start();

}

}

}

Thread-1啟動

Thread-0啟動

Thread-0獲得了鎖

Thread-1獲得了鎖

Thread-8啟動

Thread-8獲得了鎖

Thread-3啟動

Thread-3獲得了鎖

Thread-4啟動

Thread-4獲得了鎖

Thread-5啟動

Thread-2啟動

Thread-9啟動

Thread-5獲得了鎖

Thread-2獲得了鎖

Thread-9獲得了鎖

Thread-6啟動

Thread-7啟動

Thread-6獲得了鎖

Thread-7獲得了鎖

可以看出非公平鎖對鎖的獲取是亂序的，即有一個搶占鎖的過程。

最后

那非公平鎖和公平鎖適合什么場合使用呢，他們的優缺點又是什么呢？

優缺點：

非公平鎖性能高于公平鎖性能。首先，在恢復一個被掛起的線程與該線程真正運行之間存在著嚴重的延遲。而且，非公平鎖能更充分的利用cpu的時間片，盡量的減少cpu空閑的狀態時間。

使用場景

使用場景的話呢，其實還是和他們的屬性一一相關，舉個栗子：如果業務中線程占用(處理)時間要遠長于線程等待，那用非公平鎖其實效率并不明顯，但是用公平鎖會給業務增強很多的可控制性。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的java非公平锁_Java多线程 -- 公平锁和非公平锁的一些思考的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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