锁的分类

来源:互联网 发布:unity3d 场景制作 编辑:程序博客网 时间:2024/06/03 09:16

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锁的分类
公平锁/非公平锁
可重入锁
独享锁/共享锁
互斥锁/读写锁
乐观锁/悲观锁
分段锁
偏向锁/轻量级锁/重量级锁
自旋锁

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。


可重入锁
可重入锁又名递归锁,是指在同一个线程的外层方法获取锁的时候,在进入内层方法会自动获取锁。
对于Java ReentrantLock而言,他的名字就可以看出是一个可重入锁。
对于Synchronized而言,也是一个可重入锁。可重入锁的好处是可一定程序避免死锁。
synchronized void setA() throws Exception{
    System.out.println("this is setA()");    
    setB();
}
synchronized void setB() throws Exception{
    System.out.println("this is setB()");
}


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
读锁的共享钢梁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,通过实现朱同的方法,来实现独享或者共享
对于Synchronized而言,当然是独享锁


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

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,不加锁的发并操作一定会出问题。
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,不加锁的发并操作是没有事情的。

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,就是无锁编程,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。

分段锁
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

偏向锁/轻量级锁/重量级锁/
这三种锁的是指锁的状态,并且是针对Synchronized。在Java5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,编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,但是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。

自旋锁
在Java中,自旋是指尝试获取没错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。

典型的自旋实现的例子,可以参考自旋锁的实现。





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