关于java使用锁的不同情况的信息

博主:adminadmin 2022-12-27 09:12:11 65

今天给各位分享java使用锁的不同情况的知识,其中也会对进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!

本文目录一览:

JAVA的琐是什么?有几种锁?几种锁的区别又是什么?

众所周知,java开发语言提供了很方便的开发平台,而且开发出来的程序很容易在不同的平台上面进行移植,现在越来越多的人使用它开发软件。

Java有了它方便的一个方面,但是他同时也带给了开发者一个烦恼,这就是保护的办法不多,而且大多数不是很好用,这样自己辛苦开发出来的程序很容易被人复制而据为己有,一般情况下,大多数的人都是用混编器(java obfuscator)来把开发出来的程序进行打乱以达到没有办法来反编译观看源代码,但是这种办法在网上很容易找到相关的软件来重新整理,那么这个混编只能控制一些本来也没有办法动您的软件的人,而对于一些掌握工具的人几乎是透明的,还有就是利用硬件加密锁,但大多数公司提供的硬件加密锁只是提供了一些dll的连接或简单的api调用,只要反编译他们,就很容易把一些api调用去掉,这样硬件加密锁也就不起作用了,但是现在到底有没有好的办法呢?

以色列阿拉丁公司提供的*** HL加密锁提供的外壳加密工具中有一个叫做数据加密的功能,这个功能能更好的防止去除api的调用,各位都知道:硬件加密锁的保护原理就是要您被加密过的软件和加密锁的硬件要紧紧地结合在一起,而且不容易被轻易的剔出原来的调用,这样才能更好的保证您的软件不被盗版,同时这种方式也很容易被程序员掌握,要对一个软件实现保护,只需要几分钟的时间就可以了,下面简单介绍一下他的原理:

运用阿拉丁公司提供的外壳工具先把调用您的java解释器来进行加密,那么就是说如果要运用这个解释器就需要有一把特定的加密锁存在,然后我们再运用它提供的外壳加密工具中的内容加密,把您写好的java程序当作一个文件来处理而对他进行加密,这个加密是采用的AES128位的算法的,这样这个加密过的数据文件??您的软件就只能被您保护过的java解释器来进行解释,但是在没有加密锁的情况下就不能够运行您的软件,从而达到真正保护您的软件的目的。

Java中Lock,tryLock,lockInterruptibly有什么区别

Java中Lock,tryLock,lockInterruptibly的区别如下:

一、 lock()方法

使用lock()获取锁,若获取成功,标记下是该线程获取到了锁(用于锁重入),然后返回。若获取失败,这时跑一个for循环,循环中先将线程阻塞放入等待队列,当被调用signal()时线程被唤醒,这时进行锁竞争(因为默认使用的是非公平锁),如果此时用CAS获取到了锁那么就返回,如果没获取到那么再次放入等待队列,等待唤醒,如此循环。其间就算外部调用了interrupt(),循环也会继续走下去。一直到当前线程获取到了这个锁,此时才处理interrupt标志,若有,则执行 Thread.currentThread().interrupt(),结果如何取决于外层的处理。lock()最终执行的方法如下:

[java] view plain copy

final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) {

boolean failed = true;

try {

boolean interrupted = false;

for (;;) {

final Node p = node.predecessor();

if (p == head tryAcquire(arg)) { //如果竞争得到了锁

setHead(node);

p.next = null; // help GC

failed = false;

return interrupted; //获取成功返回interrupted标志

}

// 只修改标志位,不做其他处理

if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) strongparkAndCheckInterrupt()/strong)

interrupted = true;

}

} finally {

if (failed)

cancelAcquire(node);

}

}

其中parkAndCheckInterrupt()调用了LockSupport.park(),该方法使用Unsafe类将进程阻塞并放入等待队列,等待唤醒,和await()有点类似。

可以看到循环中检测到了interrupt标记,但是仅做 interrupted = true 操作,直到获取到了锁,才return interrupted,然后处理如下

[java] view plain copy

public final void acquire(int arg) {

if (!tryAcquire(arg) acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))

selfInterrupt(); // 执行Thread.currentThread().interrupt()

}

二、 lockInterruptibly()方法

和lock()相比,lockInterruptibly()只有略微的修改,for循环过程中,如果检测到interrupt标志为true,则立刻抛出InterruptedException异常,这时程序变通过异常直接返回到最外层了,又外层继续处理,因此使用lockInterruptibly()时必须捕捉异常。lockInterruptibly()最终执行的方法如下:

[java] view plain copy

private void doAcquireInterruptibly(int arg)

throws InterruptedException {

final Node node = addWaiter(Node.EXCLUSIVE);

boolean failed = true;

try {

for (;;) {

final Node p = node.predecessor();

if (p == head tryAcquire(arg)) {

setHead(node);

p.next = null; // help GC

failed = false;

return; //获取成功返回

}

if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node)

parkAndCheckInterrupt())

throw new InterruptedException(); //直接抛出异常

}

} finally {

if (failed)

cancelAcquire(node);

}

}

三、 tryLock()方法

使用tryLock()尝试获取锁,若获取成功,标记下是该线程获取到了锁,然后返回true;若获取失败,此时直接返回false,告诉外层没有获取到锁,之后的操作取决于外层,代码如下:

[java] view plain copy

final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) {

final Thread current = Thread.currentThread();

int c = getState();

if (c == 0) {

if (compareAndSetState(0, acquires)) {

setExclusiveOwnerThread(current);

return true;

}

}

else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {

int nextc = c + acquires;

if (nextc 0) // overflow

throw new Error("Maximum lock count exceeded");

setState(nextc);

return true;

}

return false;

}

Java中有哪些锁,区别是什么

【1】公平所和非公平所。

公平锁:是指按照申请锁的顺序来获取锁,

非公平所:线程获取锁的顺序不一定按照申请锁的顺序来的。

//默认是不公平锁,传入true为公平锁,否则为非公平锁

ReentrantLock reentrantLock = new ReetrantLock();

1

2

【2】共享锁和独享锁

独享锁:一次只能被一个线程所访问

共享锁:线程可以被多个线程所持有。

ReadWriteLock 读锁是共享锁,写锁是独享锁。

【3】乐观锁和悲观锁。

乐观锁:对于一个数据的操作并发,是不会发生修改的。在更新数据的时候,会尝试采用更新,不断重入的方式,更新数据。

悲观锁:对于同一个数据的并发操作,是一定会发生修改的。因此对于同一个数据的并发操作,悲观锁采用加锁的形式。悲观锁认为,不加锁的操作一定会出问题,

【4】分段锁

1.7及之前的concurrenthashmap。并发操作就是分段锁,其思想就是让锁的粒度变小。

【5】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

重量级锁

【6】自旋锁

自旋锁

说说java锁有哪些种类,以及区别

锁作为并发共享数据,保证一致性的工具,在JAVA平台有多种实现(如 synchronized 和 ReentrantLock等等 ) 。这些已经写好提供的锁为我们开发提供了便利,但是锁的具体性质以及类型却很少被提及。本系列文章将分析JAVA下常见的锁名称以及特性,为大家答疑解惑。

1、自旋锁

自旋锁是采用让当前线程不停地的在循环体内执行实现的,当循环的条件被其他线程改变时 才能进入临界区。如下

01 public class SpinLock {

02

03 private AtomicReferenceThread sign =newAtomicReference();

04

05 public void lock(){

06 Thread current = Thread.currentThread();

07 while(!sign .compareAndSet(null, current)){

08 }

09 }

10

11 public void unlock (){

12 Thread current = Thread.currentThread();

13 sign .compareAndSet(current, null);

14 }

15 }

使用了CAS原子操作,lock函数将owner设置为当前线程,并且预测原来的值为空。unlock函数将owner设置为null,并且预测值为当前线程。

当有第二个线程调用lock操作时由于owner值不为空,导致循环一直被执行,直至第一个线程调用unlock函数将owner设置为null,第二个线程才能进入临界区。

由于自旋锁只是将当前线程不停地执行循环体,不进行线程状态的改变,所以响应速度更快。但当线程数不停增加时,性能下降明显,因为每个线程都需要执行,占用CPU时间。如果线程竞争不激烈,并且保持锁的时间段。适合使用自旋锁。

注:该例子为非公平锁,获得锁的先后顺序,不会按照进入lock的先后顺序进行。

Java锁的种类以及辨析(二):自旋锁的其他种类

锁作为并发共享数据,保证一致性的工具,在JAVA平台有多种实现(如 synchronized 和 ReentrantLock等等 ) 。这些已经写好提供的锁为我们开发提供了便利,但是锁的具体性质以及类型却很少被提及。本系列文章将分析JAVA下常见的锁名称以及特性,为大家答疑解惑。

2.自旋锁的其他种类

上篇我们讲到了自旋锁,在自旋锁中 另有三种常见的锁形式:TicketLock ,CLHlock 和MCSlock

Ticket锁主要解决的是访问顺序的问题,主要的问题是在多核cpu上

01 package com.alipay.titan.dcc.dal.entity;

02

03 import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

04

05 public class TicketLock {

06 private AtomicInteger serviceNum = new AtomicInteger();

07 private AtomicInteger ticketNum = new AtomicInteger();

08 private static final ThreadLocalInteger LOCAL = new ThreadLocalInteger();

09

10 public void lock() {

11 int myticket = ticketNum.getAndIncrement();

12 LOCAL.set(myticket);

13 while (myticket != serviceNum.get()) {

14 }

15

16 }

17

18 public void unlock() {

19 int myticket = LOCAL.get();

20 serviceNum.compareAndSet(myticket, myticket + 1);

21 }

22 }

每次都要查询一个serviceNum 服务号,影响性能(必须要到主内存读取,并阻止其他cpu修改)。

CLHLock 和MCSLock 则是两种类型相似的公平锁,采用链表的形式进行排序,

01 importjava.util.concurrent.atomic.AtomicReferenceFieldUpdater;

02

03 public class CLHLock {

04 public static class CLHNode {

05 private volatile boolean isLocked = true;

06 }

07

08 @SuppressWarnings("unused")

09 private volatileCLHNode tail;

10 private static finalThreadLocalCLHNode LOCAL = new ThreadLocalCLHNode();

11 private static finalAtomicReferenceFieldUpdaterCLHLock, CLHNode UPDATER = AtomicReferenceFieldUpdater.newUpdater(CLHLock.class,

12 CLHNode.class,"tail");

13

14 public void lock() {

15 CLHNode node = new CLHNode();

16 LOCAL.set(node);

17 CLHNode preNode = UPDATER.getAndSet(this, node);

18 if (preNode != null) {

19 while (preNode.isLocked) {

20 }

21 preNode = null;

22 LOCAL.set(node);

23 }

24 }

25

26 public void unlock() {

27 CLHNode node = LOCAL.get();

28 if (!UPDATER.compareAndSet(this, node,null)) {

29 node.isLocked = false;

30 }

31 node = null;

32 }

33 }

CLHlock是不停的查询前驱变量, 导致不适合在NUMA 架构下使用(在这种结构下,每个线程分布在不同的物理内存区域)

MCSLock则是对本地变量的节点进行循环。不存在CLHlock 的问题。

01 importjava.util.concurrent.atomic.AtomicReferenceFieldUpdater;

02

03 public class MCSLock {

04 public static class MCSNode {

05 volatile MCSNode next;

06 volatile boolean isLocked = true;

07 }

08

09 private static finalThreadLocalMCSNode NODE = new ThreadLocalMCSNode();

10 @SuppressWarnings("unused")

11 private volatileMCSNode queue;

12 private static finalAtomicReferenceFieldUpdaterMCSLock, MCSNode UPDATER = AtomicReferenceFieldUpdater.newUpdater(MCSLock.class,

13 MCSNode.class,"queue");

14

15 public void lock() {

16 MCSNode currentNode = new MCSNode();

17 NODE.set(currentNode);

18 MCSNode preNode = UPDATER.getAndSet(this, currentNode);

19 if (preNode != null) {

20 preNode.next = currentNode;

21 while (currentNode.isLocked) {

22

23 }

24 }

25 }

26

27 public void unlock() {

28 MCSNode currentNode = NODE.get();

29 if (currentNode.next == null) {

30 if (UPDATER.compareAndSet(this, currentNode, null)) {

31

32 } else {

33 while (currentNode.next == null) {

34 }

35 }

36 } else {

37 currentNode.next.isLocked = false;

38 currentNode.next = null;

39 }

40 }

41 }

java中悲观锁和乐观锁的区别

乐观锁和悲观锁的区别如下:

1、悲观锁是当线程拿到资源时,就对资源上锁,并在提交后,才释放锁资源,其他线程才能使用资源。

2、乐观锁是当线程拿到资源时,上乐观锁,在提交之前,其他的锁也可以操作这个资源,当有冲突的时候,并发机制会保留前一个提交,打回后一个提交,让后一个线程重新获取资源后,再操作,然后提交。和git上传代码一样,两个线程都不是直接获取资源本身,而是先获取资源的两个copy版本,然后在这两个copy版本上修改。

3、悲观锁和乐观锁在并发量低的时候,性能差不多,但是在并发量高的时候,乐观锁的性能远远优于悲观锁。

4、常用的synchronized是悲观锁,lock是乐观锁。

JAVA锁有哪些种类,以及区别

常见的Java锁有下面这些:

公平锁/非公平锁

可重入锁

独享锁/共享锁

互斥锁/读写锁

乐观锁/悲观锁

分段锁

偏向锁/轻量级锁/重量级锁

自旋锁

这些分类并不是全是指锁的状态,有的指锁的特性,有的指锁的设计,下面总结的内容是对每个锁的名词进行一定的解释。

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。

非公平锁是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比先申请的线程优先获取锁。有可能,会造成优先级反转或者饥饿现象。

对于Java ReentrantLock而言,通过构造函数指定该锁是否是公平锁,默认是非公平锁。非公平锁的优点在于吞吐量比公平锁大。

对于Synchronized而言,也是一种非公平锁。由于其并不像ReentrantLock是通过AQS的来实现线程调度,所以并没有任何办法使其变成公平锁。

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。说的有点抽象,下面会有一个代码的示例。

对于Java ReentrantLock而言, 他的名字就可以看出是一个可重入锁,其名字是Re entrant Lock重新进入锁。

对于Synchronized而言,也是一个可重入锁。可重入锁的一个好处是可一定程度避免死锁。

synchronized void setA() throws Exception{

   Thread.sleep(1000);

   setB();

}synchronized void setB() throws Exception{

   Thread.sleep(1000);

}

上面的代码就是一个可重入锁的一个特点,如果不是可重入锁的话,setB可能不会被当前线程执行,可能造成死锁。

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。

关于java使用锁的不同情况和的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。

The End

发布于:2022-12-27,除非注明,否则均为首码项目网原创文章,转载请注明出处。