Java中的鎖

• java中鎖的分類
  
  • 公平鎖/非公平鎖
  • 可重入鎖
  • 獨享鎖/共享鎖
  • 互斥鎖/讀寫鎖
  • 樂觀鎖/悲觀鎖
  • 分段鎖
  • 偏向鎖/輕量級鎖/重量級鎖
  • 自旋鎖
• 上面這些分類并不全是指所得狀態 ， 有的指鎖的特性 ， 有的指鎖的設計。

一、公平鎖/非公平鎖

公平鎖是指多個線程按照申請所得順序來獲取鎖。

非公平鎖是指多個線程獲取鎖的順序并不是按照申請鎖的順序， 有可能后申請鎖的線程 ， 先獲取鎖 。 有可能可能會造成優先級反轉或者饑餓現象

對于java中ReentrantLock而言 ， 通過構造函數指定該鎖是否是公平鎖 ， 默認是非公平鎖 。非公平鎖的優點在于吞吐量比公平鎖要大 。

對于Synchronized而言 ， 也是一種非公平鎖 。由于不像ReentrantLock是通過AQS來實現線程調度 ， 所以并沒有 任何辦法使其變成公平鎖 。

二、可重入鎖

可重入鎖又稱為遞歸鎖 ， 是指在同一線程的外層獲取鎖的時候 ， 在進入內層方法會自動獲取鎖 。

對于Java 的ReentrantLock而言 ， 他的名字就可以看出是一個可重入鎖 ， 其名字是Re entrant Lock 可重新進入的鎖。

對于Synchronized而言 ， 也是一個可重入鎖 。 可重入鎖的好處在于可以一定程度的避免死鎖 。

synchronized void setA() throws Exception{Thread.sleep(1000);setB(); } synchronized void setB() throws Exception{Thread.sleep(1000); }

• 上面的代碼可重入鎖的一個特點 ， 如果不是可重入鎖的話 ，setB可能不會被當做線程執行 ， 可能會造成死鎖 。

三、 獨享鎖/共享鎖

獨享鎖是指該所一次只能被一個線程所持有 。

共享鎖是指一個鎖可以同時被多個線程所持有

對于Java的ReentrantLock而言 ， 是獨享鎖 ， 但對于Lock的另一個實現類ReadWriteLock ， 他的讀鎖是共享鎖 ， 寫鎖是獨享鎖 。

讀鎖的共享性可以保證并發讀是非常高效的 ，，讀寫， 寫讀， 寫寫是互斥的。

獨享鎖與共享鎖也是通過ASQ來實現的 ， 通過不同的方法 ， 來實現獨享或者共享 。

對于Synchronized而言 ， 是獨享鎖 。

四、 互斥鎖/讀寫鎖

獨享鎖/共享鎖是一種廣義的說法 ， 互斥鎖/讀寫鎖是一種具體的實現 。

互斥鎖在java中的具體實現是ReentrantLock

讀寫鎖在java中的具體實現是ReenWriteLock

五、樂觀鎖/悲觀鎖

樂觀鎖與悲觀鎖不是指具體的什么類型的鎖 ， 而是值看待并發同步的角度 。

悲觀鎖認為對于同一數據的并發操作 ， 一定會發生修改 ， 即使是真的沒有修改， 也會認為修改（哈哈哈哈哈哈） 。 因此對于同一數據的并發操作 ， 悲觀鎖采取加鎖的形式。 悲觀的 認為 ， 不加鎖的并發操作一定會出現問題 。

樂觀鎖則認為對于同一數據的并發操作 ， 是不會發生修改的 。 在更新數據的時候 ， 會采用嘗試更新 ， 不斷重復的方式更新數據 。 樂觀的認為 ， 不加鎖的并發操作是沒有問題的 。

從上面的描述可以看出 ， 悲觀鎖更適合寫操作非常多的場景 ， 樂觀蘇更適合于讀操作非常多的場景 ， 不加鎖會帶來非常大的性能提升 。

悲觀鎖的體現就是在java中使用各種鎖 。

樂觀鎖的體現就是在java中不使用鎖 ， 常常采用CAS算法 ， 典型的列子就是原子類 ， 通過CAS自旋實現原子操作的更新 。

六、分段鎖

分段鎖是一種所得設計 ， 而不是一種具體的鎖 。 對于ConcurrentHashMap而言 ， 其并發的實現就是銅鼓分段鎖的形式來實現高校的并發操作 。

在ConcurrentHashMap中的分段鎖稱為Segment ， 它類似于HashMap（JDK7和8中的實現）的結構 。 即內部有一個Entry數組 ， 數組中的每個元素又是一個鏈表 ， 同時又是一個ReentrantLock（Segment繼承了ReentrantLock）。當需要put元素的時候 ， 并不是對整個hashmap進行加鎖 ， 而是通過hashcode來知道他要放到哪一個分段中 ， 然后對那個分段進行加鎖 ，所以當多線程put時 ， 只要不是放在一個分段中 ， 就實現了真正的并行插入 。 但是在統計size的時候 ， 也就是獲取hashmap的全局信息的時候 ， 就需要獲取所有的分段鎖才能統計。

分段鎖的設計是為了細化鎖的粒度 ， 當操作不需要更新整個數組的時候 ， 就僅僅針對數組中的一項進行加鎖操作 。

七、偏向鎖/輕量級鎖/重量級鎖

這三種鎖是指鎖的狀態 ， 并且是針對Synchronized 。 在java5中通過引入鎖升級的機制來實現高效Synchronized 。 這三種鎖的狀態是對象監視器在對象頭中的字段來表明的 。

偏向鎖是指一段同步代碼一直被一個線程訪問時， 那么線程就會自動獲取鎖 ，降低獲取鎖的代價 。

輕量級鎖是指當鎖是偏向鎖的時候 ， 被另一個線程所訪問 ， 偏向鎖就會升級為輕量級鎖 ，其他線程會通過自旋的形式獲取鎖 ， 不會阻塞提高性能 。

重量級鎖是指當鎖為輕量級鎖的時候 ， 另一個線程雖然是自旋 ， 但是自旋不會一直持續下去 ，當自旋到一定次數 ， 還沒獲取到鎖時 ， 就會進入阻塞 ， 該鎖膨脹為重量級鎖 。 重量級鎖會讓其他申請鎖的線程進入阻塞 ， 性能降低 。

八、自旋鎖

在java中自旋鎖是指嘗試獲取鎖的線程不會被立即阻塞 ， 而是采用循環的方式去嘗試獲取鎖 ， 這樣的好處是減少線程上下文切換的消耗 ， 缺點是循環會消耗CPU 。

參考某位大神的博客 ， 在這里感謝大神 嘻嘻嘻~~~ 參考地址：https://www.cnblogs.com/qifengshi/p/6831055.html

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java中的八种锁的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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