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Java 锁的种类和特性

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Java 锁的种类和特性

乐观锁和悲观锁

乐观锁认为自己在操作数据时,不会有别的线程来修改数据,所以不加锁,只通过cas比较来更新数据

悲观锁认为自己在操作数据时,一定会有别的线程修改数据,所以修改数据时先加锁。Java中的synchronized关键字和Lock锁都是悲观锁。自旋锁和适应性自旋锁

线程A获取对象锁时,发现线程B已经获取了对象锁,非自旋锁情况下,线程A会放弃CPU资源,进入队列,等待被唤醒,如果,线程B执行代码的时间很短,这样会得不偿失,因为唤醒线程A切换CPU很耗费时间。自旋锁,就是线程A不放弃CPU资源,自旋等待线程B释放锁。等待期间会不断尝试去获取锁,失败到达一定次数后(默认是10次),放弃CPU资源进入等待队列

适应性自旋锁就是等待的次数不再是固定的。无锁、偏向锁、轻量级锁、重量级锁

这几种锁的描述都是针对 synchronized 锁。

偏向锁是针对只有一个线程获取锁,只需要在对象头的mark word中记录线程ID,下次该线程再次获取锁时,直接查看有没有该线程ID,有直接获取。

当有另外的线程尝试获取对象锁时,偏向锁就升级为了轻量级锁(此时记录锁被哪个线程占有不再是mark word,而是线程自己在桢栈中创建 lock record记录。),其他线程会通过自旋的方式尝试获取锁,不会阻塞,性能高。

当自旋超过指定次数,或者此时又有第三个线程来获取锁资源,这时候轻量级锁升级为重量级锁,所有等待获取锁的线程都会进入等待队列阻塞公平锁和非公平锁

公平锁指新进来的线程直接进入等待队列阻塞,等待获取锁资源,先进先得。

非公平锁指新进来的锁会先尝试获取锁,获取不到再进入等待队列阻塞,后进有可能先得。可重入锁和不可重入锁

可重入锁:对象有两个同步方法,方法A中调用了方法B,当线程获取了对象锁时调用方法A,方法A又调用了方法B,此时该线程不需要重新获取锁,可直接调用方法B。ReentrantLock和synchronized都是可重入锁。

不可重入锁:上述情况就会造成死锁,因为当前线程调用A方法时持有了对象锁,再调用方法B时,又需要再去判断对象锁是否被占用,造成死锁。独享锁和共享锁

独享锁也叫排它锁,每次只能被一个线程占有,适用于写操作比较多的场景。ReentrantLock和synchronized都是独享锁。

共享锁,可以被多个线程占有,适用于读操作比较多的场景。ReentrantWriteReadLock中的readLock就是共享锁。

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