JUC——线程同步锁(锁处理机制简介)

锁处理机制简介

juc的开发框架解决的核心问题是并发访问和数据安全操作问题,当进行并发访问的时候如果对于锁的控制不当,就会造成死锁这样的阻塞问题。

为了解决这样的缺陷,juc里面重新针对于锁的概念进行了设计。

 

JUC锁机制

JUC锁机制包括以下几个组成部分:

  • 核心接口:LockReadWriteLock
  • AQS抽象类:
    • AbstractOwnableSynchronizer (排它锁);
    • AbstractQueuedSynchronizer (为实现依赖于先进先出(FIFO)等待队列的阻塞锁和相关同步器(信号量、事件,等等)提供一个框架);
    • AbstractQueuedLongSynchronizer (64位同步器) 
  • 工具类:
    • Reentrantock互斥锁、ReadWriteLock读写锁、Condition控制队列
    • LockSupport阻塞原语、Semaphore信号量、CountDownLatch闭锁
    • CyclicBarrier栅栏、Exchanger交换机、CompletableFuture线程回调

JUC——线程同步锁(锁处理机制简介)_第1张图片

之所以在juc里面要重新提供一系列的锁的处理工具类,其根本原因在于,Java原始的锁机制(synchronized)虽然可以提供有数据的安全访问机制,但是其缺点也是非常明显的:所有的线程对象只能享受一把锁

java.util.concurrent锁概览

  • java.util.concurrent.locks提供了锁的基础支持;
  • Lock接口:支持语义不同(重入、公平等)的锁规则
    • 语义不同,是指锁可是有 “公平机制的锁”、“非公平机制的锁”、“可重入的锁”等等;
      • 公平机制:指不同线程获取锁的机制是公平的;
      • 非公平机制:指不同线程获取锁的机制是非公平的;
      • 可重入的锁:指同一个锁能够被一个线程多次获取,可重入锁最大的作用是避免死锁。
  • ReadWriteLock接口和Lock类似的方式定义了一些读取者可以共享而写入独占的锁;
  • Condition接口描述了可能会与锁有关的条件变量(与Objec类的wait()方法使用类似)。

 

公平锁核心概念

  • AbstractQueuedSynchronizer:是Java管理 “锁”的抽象类,锁的许多公共方法都是都是在这个类中实现。AbstractQueuedSynchronizer是独占锁(例如,ReentrantLock)。
  • AbstractQueuedSynchronizer类别:
    • 独占锁:锁在同一个时间点只能被一个线程锁占有。根据锁的获取机制,它有划分为“公平锁”和“非公平锁”。公平锁是按照通过CLH等待线程按照先来先得的规则公平的获取锁;而非公平锁则当线程获取锁时,它会无视CLH等待队列而直接回去锁。
    • 共享锁:能被多个线程同时拥有,能被共享的锁。
  • CLH队列(Craig,Landin,and Hagersten locks):CLH锁也是一种基于链表的可扩展、高性能、公平的自旋锁,申请线程只在本地变量上自旋,它不断轮询前驱的状态,如果发现前驱释放了锁就结束自旋。
  • CAS方法(Compare And Swap):比较并交换方法,它是原子操作方法:即,通过CAS操作的数据都是以原子方式进行的。

CLH锁——解决死锁问题

JUC——线程同步锁(锁处理机制简介)_第2张图片

 

转载于:https://www.cnblogs.com/itermis/p/8950228.html

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