完全掌握Java锁(图文解析)

本篇文章给大家带来了关于java的相关知识,其中主要介绍了关于java锁的相关问题,包括了独占锁、悲观锁、乐观锁、共享锁等等内容,下面一起来看一下,希望对大家有帮助。

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乐观锁和悲观锁

悲观锁

悲观锁对应于生活中悲观的人,悲观的人总是想着事情往坏的方向发展。

举个生活中的例子,假设厕所只有一个坑位了,悲观锁上厕所会第一时间把门反锁上,这样其他人上厕所只能在门外等候,这种状态就是「阻塞」了。

回到代码世界中,一个共享数据加了悲观锁,那线程每次想操作这个数据前都会假设其他线程也可能会操作这个数据,所以每次操作前都会上锁,这样其他线程想操作这个数据拿不到锁只能阻塞了。

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在 Java 语言中 synchronizedReentrantLock等就是典型的悲观锁,还有一些使用了 synchronized 关键字的容器类如 HashTable 等也是悲观锁的应用。

乐观锁

乐观锁 对应于生活中乐观的人,乐观的人总是想着事情往好的方向发展。

举个生活中的例子,假设厕所只有一个坑位了,乐观锁认为:这荒郊野外的,又没有什么人,不会有人抢我坑位的,每次关门上锁多浪费时间,还是不加锁好了。你看乐观锁就是天生乐观!

回到代码世界中,乐观锁操作数据时不会上锁,在更新的时候会判断一下在此期间是否有其他线程去更新这个数据。

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乐观锁可以使用版本号机制CAS算法实现。在 Java 语言中 java.util.concurrent.atomic包下的原子类就是使用CAS 乐观锁实现的。

两种锁的使用场景

悲观锁和乐观锁没有孰优孰劣,有其各自适应的场景。

乐观锁适用于写比较少(冲突比较小)的场景,因为不用上锁、释放锁,省去了锁的开销,从而提升了吞吐量。

如果是写多读少的场景,即冲突比较严重,线程间竞争激励,使用乐观锁就是导致线程不断进行重试,这样可能还降低了性能,这种场景下使用悲观锁就比较合适。

独占锁和共享锁

独占锁

独占锁是指锁一次只能被一个线程所持有。如果一个线程对数据加上排他锁后,那么其他线程不能再对该数据加任何类型的锁。获得独占锁的线程即能读数据又能修改数据。

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JDK中的synchronizedjava.util.concurrent(JUC)包中Lock的实现类就是独占锁。

共享锁

共享锁是指锁可被多个线程所持有。如果一个线程对数据加上共享锁后,那么其他线程只能对数据再加共享锁,不能加独占锁。获得共享锁的线程只能读数据,不能修改数据。

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在 JDK 中 ReentrantReadWriteLock 就是一种共享锁。

互斥锁和读写锁

互斥锁

互斥锁是独占锁的一种常规实现,是指某一资源同时只允许一个访问者对其进行访问,具有唯一性和排它性。

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互斥锁一次只能一个线程拥有互斥锁,其他线程只有等待。

读写锁

读写锁是共享锁的一种具体实现。读写锁管理一组锁,一个是只读的锁,一个是写锁。

读锁可以在没有写锁的时候被多个线程同时持有,而写锁是独占的。写锁的优先级要高于读锁,一个获得了读锁的线程必须能看到前一个释放的写锁所更新的内容。

读写锁相比于互斥锁并发程度更高,每次只有一个写线程,但是同时可以有多个线程并发读。

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在 JDK 中定义了一个读写锁的接口:ReadWriteLock

public interface ReadWriteLock {     /**      * 获取读锁      */     Lock readLock();      /**      * 获取写锁      */     Lock writeLock(); }

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