Java中的锁

Java锁

synchronized

  1. synchronized是Java语言的关键字,因此是内置特性。
  2. 采用synchronized不需要用户去手动释放锁,
    当synchronized方法或者synchronized代码块执行完之后,
    系统会自动让线程释放对锁的占用
  3. 如果一个代码块被synchronized关键字修饰,当一个线程获取了对应的锁,并执行该代码块时,
    其他线程便只能一直等待直至占有锁的线程释放锁。事实上,
    占有锁的线程释放锁一般会是以下三种情况之一:
      1:占有锁的线程执行完了该代码块,然后释放对锁的占有;
      2:占有锁线程执行发生异常,此时JVM会让线程自动释放锁;
      3:占有锁线程进入 WAITING 状态从而释放锁,例如在该线程中调用wait()方法等。
  4. synchronized是在JVM层面上实现的,
    不但可以通过一些监控工具监控synchronized的锁定,
    而且在代码执行时出现异常,JVM会自动释放锁定

Lock

  1. java.util.concurrent.locks包下的接口
  2. Lock则必须要用户去手动释放锁,如果没有主动释放锁,就有可能导致出现死锁现象
  3. Lock和ReadWriteLock是两大锁的根接口,Lock代表实现类是ReentrantLock(可重入锁),
    ReadWriteLock(读写锁)的代表实现类是ReentrantReadWriteLock。
  4. 如果采用Lock,必须主动去释放锁,并且在发生异常时,不会自动释放锁。
    因此,一般来说,使用Lock必须在try…catch…块中进行,
    并且将释放锁的操作放在finally块中进行,以保证锁一定被被释放,防止死锁的发生。
  5. ReentrantLock,即 可重入锁。ReentrantLock是唯一实现了Lock接口的类
  6. 成员变量:
    lock
    lockInterruptibly
    tryLock,tryLock()方法是有返回值的,它表示用来尝试获取锁,如果获取成功,
    则返回true;如果获取失败(即锁已被其他线程获取),
    则返回false,也就是说,这个方法无论如何都会立即返回
    (在拿不到锁时不会一直在那等待)。
    tryLock
    unlock
    newCondition
  7. ReadWriteLock 维护了一对相关的锁,
    一个用于只读操作,另一个用于写入操作。
    只要没有 writer,读取锁可以由多个 reader 线程同时保持,而写入锁是独占的。

锁的相关概念介绍

  1. 可重入锁

如果锁具备可重入性,则称作为 可重入锁 。像 synchronized和ReentrantLock都是可重入锁,可重入性在我看来实际上表明了 锁的分配机制:基于线程的分配,而不是基于方法调用的分配。举个简单的例子,当一个线程执行到某个synchronized方法时,比如说method1,而在method1中会调用另外一个synchronized方法method2,此时线程不必重新去申请锁,而是可以直接执行方法method2。
复制代码

class MyClass {
    public synchronized void method1() {
        method2();
    }
    public synchronized void method2() {
    }
}

复制代码
  上述代码中的两个方法method1和method2都用synchronized修饰了。假如某一时刻,线程A执行到了method1,此时线程A获取了这个对象的锁,而由于method2也是synchronized方法,假如synchronized不具备可重入性,此时线程A需要重新申请锁。但是,这就会造成死锁,因为线程A已经持有了该对象的锁,而又在申请获取该对象的锁,这样就会线程A一直等待永远不会获取到的锁。而由于synchronized和Lock都具备可重入性,所以不会发生上述现象。

  1. 可中断锁
      顾名思义,可中断锁就是可以响应中断的锁。在Java中,synchronized就不是可中断锁,而Lock是可中断锁。
      如果某一线程A正在执行锁中的代码,另一线程B正在等待获取该锁,可能由于等待时间过长,线程B不想等待了,想先处理其他事情,我们可以让它中断自己或者在别的线程中中断它,这种就是可中断锁。在前面演示tryLock(long time, TimeUnit unit)和lockInterruptibly()的用法时已经体现了Lock的可中断性。
  2. 公平锁

公平锁即 尽量 以请求锁的顺序来获取锁。比如,同是有多个线程在等待一个锁,当这个锁被释放时,等待时间最久的线程(最先请求的线程)会获得该所,这种就是公平锁。而非公平锁则无法保证锁的获取是按照请求锁的顺序进行的,这样就可能导致某个或者一些线程永远获取不到锁。

在Java中,synchronized就是非公平锁,它无法保证等待的线程获取锁的顺序。而对于ReentrantLock 和 ReentrantReadWriteLock,它默认情况下是非公平锁,但是可以设置为公平锁

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