Lock与synchronized 的区别
来源:互联网 发布:淘宝卖家电话人工服务 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 13:05
1、ReentrantLock 拥有Synchronized相同的并发性和内存语义,此外还多了 锁投票,定时锁等候和中断锁等候
线程A和B都要获取对象O的锁定,假设A获取了对象O锁,B将等待A释放对O的锁定,
如果使用 synchronized ,如果A不释放,B将一直等下去,不能被中断
如果 使用ReentrantLock,如果A不释放,可以使B在等待了足够长的时间以后,中断等待,而干别的事情
ReentrantLock获取锁定与三种方式:
a) lock(), 如果获取了锁立即返回,如果别的线程持有锁,当前线程则一直处于休眠状态,直到获取锁
b) tryLock(), 如果获取了锁立即返回true,如果别的线程正持有锁,立即返回false;
c)tryLock(long timeout,TimeUnit unit), 如果获取了锁定立即返回true,如果别的线程正持有锁,会等待参数给定的时间,在等待的过程中,如果获取了锁定,就返回true,如果等待超时,返回false;
d) lockInterruptibly:如果获取了锁定立即返回,如果没有获取锁定,当前线程处于休眠状态,直到或者锁定,或者当前线程被别的线程中断
2、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,但是使用Lock则不行,lock是通过代码实现的,要保证锁定一定会被释放,就必须将unLock()放到finally{}中
3、在资源竞争不是很激烈的情况下,Synchronized的性能要优于ReetrantLock,但是在资源竞争很激烈的情况下,Synchronized的性能会下降几十倍,但是ReetrantLock的性能能维持常态;
5.0的多线程任务包对于同步的性能方面有了很大的改进,在原有synchronized关键字的基础上,又增加了ReentrantLock,以及各种Atomic类。了解其性能的优劣程度,有助与我们在特定的情形下做出正确的选择。
总体的结论先摆出来:
synchronized:
在资源竞争不是很激烈的情况下,偶尔会有同步的情形下,synchronized是很合适的。原因在于,编译程序通常会尽可能的进行优化synchronize,另外可读性非常好,不管用没用过5.0多线程包的程序员都能理解。
ReentrantLock:
ReentrantLock提供了多样化的同步,比如有时间限制的同步,可以被Interrupt的同步(synchronized的同步是不能Interrupt的)等。在资源竞争不激烈的情形下,性能稍微比synchronized差点点。但是当同步非常激烈的时候,synchronized的性能一下子能下降好几十倍。而ReentrantLock确还能维持常态。
Atomic:
和上面的类似,不激烈情况下,性能比synchronized略逊,而激烈的时候,也能维持常态。激烈的时候,Atomic的性能会优于ReentrantLock一倍左右。但是其有一个缺点,就是只能同步一个值,一段代码中只能出现一个Atomic的变量,多于一个同步无效。因为他不能在多个Atomic之间同步。
所以,我们写同步的时候,优先考虑synchronized,如果有特殊需要,再进一步优化。ReentrantLock和Atomic如果用的不好,不仅不能提高性能,还可能带来灾难。
先贴测试结果:再贴代码(Atomic测试代码不准确,一个同步中只能有1个Actomic,这里用了2个,但是这里的测试只看速度)
==========================
round:100000 thread:5
Sync = 35301694
Lock = 56255753
Atom = 43467535
==========================
round:200000 thread:10
Sync = 110514604
Lock = 204235455
Atom = 170535361
==========================
round:300000 thread:15
Sync = 253123791
Lock = 448577123
Atom = 362797227
==========================
round:400000 thread:20
Sync = 16562148262
Lock = 846454786
Atom = 667947183
==========================
round:500000 thread:25
Sync = 26932301731
Lock = 1273354016
Atom = 982564544
package
test.thread;
import
static
java.lang.System.out;
import
java.util.Random;
import
java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import
java.util.concurrent.CyclicBarrier;
import
java.util.concurrent.ExecutorService;
import
java.util.concurrent.Executors;
import
java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
import
java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;
import
java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public
class
TestSyncMethods {
public
static
void
test(
int
round,
int
threadNum,CyclicBarrier cyclicBarrier){
new
SyncTest(
"Sync"
,round,threadNum,cyclicBarrier).testTime();
new
LockTest(
"Lock"
,round,threadNum,cyclicBarrier).testTime();
new
AtomicTest(
"Atom"
,round,threadNum,cyclicBarrier).testTime();
}
public
static
void
main(String args[]){
for
(
int
i=
0
;i<
5
;i++){
int
round=
100000
*(i+
1
);
int
threadNum=
5
*(i+
1
);
CyclicBarrier cb=
new
CyclicBarrier(threadNum*
2
+
1
);
out.println(
"=========================="
);
out.println(
"round:"
+round+
" thread:"
+threadNum);
test(round,threadNum,cb);
}
}
}
class
SyncTest
extends
TestTemplate{
public
SyncTest(String _id,
int
_round,
int
_threadNum,CyclicBarrier _cb){
super
( _id, _round, _threadNum, _cb);
}
@Override
/**
* synchronized关键字不在方法签名里面,所以不涉及重载问题
*/
synchronized
long
getValue() {
return
super
.countValue;
}
@Override
synchronized
void
sumValue() {
super
.countValue+=preInit[index++%round];
}
}
class
LockTest
extends
TestTemplate{
ReentrantLock lock=
new
ReentrantLock();
public
LockTest(String _id,
int
_round,
int
_threadNum,CyclicBarrier _cb){
super
( _id, _round, _threadNum, _cb);
}
/**
* synchronized关键字不在方法签名里面,所以不涉及重载问题
*/
@Override
long
getValue() {
try
{
lock.lock();
return
super
.countValue;
}
finally
{
lock.unlock();
}
}
@Override
void
sumValue() {
try
{
lock.lock();
super
.countValue+=preInit[index++%round];
}
finally
{
lock.unlock();
}
}
}
class
AtomicTest
extends
TestTemplate{
public
AtomicTest(String _id,
int
_round,
int
_threadNum,CyclicBarrier _cb){
super
( _id, _round, _threadNum, _cb);
}
@Override
/**
* synchronized关键字不在方法签名里面,所以不涉及重载问题
*/
long
getValue() {
return
super
.countValueAtmoic.get();
}
@Override
void
sumValue() {
super
.countValueAtmoic.addAndGet(
super
.preInit[indexAtomic.get()%round]);
}
}
abstract
class
TestTemplate{
private
String id;
protected
int
round;
private
int
threadNum;
protected
long
countValue;
protected
AtomicLong countValueAtmoic=
new
AtomicLong(
0
);
protected
int
[] preInit;
protected
int
index;
protected
AtomicInteger indexAtomic=
new
AtomicInteger(
0
);
Random r=
new
Random(
47
);
//任务栅栏,同批任务,先到达wait的任务挂起,一直等到全部任务到达制定的wait地点后,才能全部唤醒,继续执行
private
CyclicBarrier cb;
public
TestTemplate(String _id,
int
_round,
int
_threadNum,CyclicBarrier _cb){
this
.id=_id;
this
.round=_round;
this
.threadNum=_threadNum;
cb=_cb;
preInit=
new
int
[round];
for
(
int
i=
0
;i<preInit.length;i++){
preInit[i]=r.nextInt(
100
);
}
}
abstract
void
sumValue();
/*
* 对long的操作是非原子的,原子操作只针对32位
* long是64位,底层操作的时候分2个32位读写,因此不是线程安全
*/
abstract
long
getValue();
public
void
testTime(){
ExecutorService se=Executors.newCachedThreadPool();
long
start=System.nanoTime();
//同时开启2*ThreadNum个数的读写线程
for
(
int
i=
0
;i<threadNum;i++){
se.execute(
new
Runnable(){
public
void
run() {
for
(
int
i=
0
;i<round;i++){
sumValue();
}
//每个线程执行完同步方法后就等待
try
{
cb.await();
}
catch
(InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
catch
(BrokenBarrierException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
});
se.execute(
new
Runnable(){
public
void
run() {
getValue();
try
{
//每个线程执行完同步方法后就等待
cb.await();
}
catch
(InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
catch
(BrokenBarrierException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
});
}
try
{
//当前统计线程也wait,所以CyclicBarrier的初始值是threadNum*2+1
cb.await();
}
catch
(InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
catch
(BrokenBarrierException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
//所有线程执行完成之后,才会跑到这一步
long
duration=System.nanoTime()-start;
out.println(id+
" = "
+duration);
}
}
摘自:
http://houlinyan.iteye.com/blog/1112535
http://zzhonghe.iteye.com/blog/826162
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