「java锁和事物的区别」java中常用的锁有哪些

博主:adminadmin 2022-11-27 15:24:08 76

本篇文章给大家谈谈java锁和事物的区别,以及java中常用的锁有哪些对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。

本文目录一览:

java静态锁和实例锁的区别

静态锁: 在静态方法前面加上synchronized方法表示锁定此类,当多个线程调用这个类中的静态方法时会阻塞。

实例锁: 在实例方法前面加上synchronized方法表示锁定类的单个实例,当多个线程调用一个类申明的同一个实例的实例方法是会阻塞。

但静态锁和实例锁两者间的同步并不会受到互相干扰

Java锁有哪些种类,以及区别

一、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。

二、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。

三、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。

四、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

五、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。

六、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。

七、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。

八、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。

典型的自旋锁实现的例子,可以参考自旋锁的实现

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 对象锁和方法锁有什么区别

对象锁类锁

对象锁

当一个对象中有synchronized

method或synchronized

block的时候调用此对象的同步方法或进入其同步区域时,就必须先获得对象锁。如果此对象的对象锁已被其他调用者占用,则需要等待此锁被释放

同步静态方法/静态变量互斥体

由于一个class不论被实例化多少次,其中的静态方法和静态变量在内存中都只由一份。所以,一旦一个静态的方法被申明为synchronized。此类所有的实例化对象在调用此方法,共用同一把锁,我们称之为类锁。一旦一个静态变量被作为synchronized

block的mutex。进入此同步区域时,都要先获得此静态变量的对象锁

类锁

由上述同步静态方法引申出一个概念,那就是类锁。其实系统中并不存在什么类锁。当一个同步静态方法被调用时,系统获取的其实就是代表该类的类对象的对象锁

在程序中获取类锁

可以尝试用以下方式获取类锁

synchronized

(xxx.class)

{...}

synchronized

(Class.forName("xxx"))

{...}

同时获取2类锁

同时获取类锁和对象锁是允许的,并不会产生任何问题,但使用类锁时一定要注意,一旦产生类锁的嵌套获取的话,就会产生死锁,因为每个class在内存中都只能生成一个Class实例对象。

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The End

发布于:2022-11-27,除非注明,否则均为首码项目网原创文章,转载请注明出处。