性能对比
公平锁和非公平锁的性能测试结果如下,以下测试数据来自于《Java并发编程实战》:
从上述结果可以看出,使用非公平锁的吞吐率(单位时间内成功获取锁的平均速率)要比公平锁高很多。
性能分析
以上测试数据虽然说明了结果,但并不能说明为什么非公平锁的性能会更高?所以,接下来,我们通过分析公平锁和非公平的执行流程,来得到这个问题的答案。
公平锁执行流程
获取锁时,先将线程自己添加到等待队列的队尾并休眠,当某线程用完锁之后,会去唤醒等待队列中队首的线程尝试去获取锁,锁的使用顺序也就是队列中的先后顺序,在整个过程中,线程会从运行状态切换到休眠状态,再从休眠状态恢复成运行状态,但线程每次休眠和恢复都需要从用户态转换成内核态,而这个状态的转换是比较慢的,所以公平锁的执行速度会比较慢。
用户态 & 内核态
用户态(User Mode):当进程在执行用户自己的代码时,则称其处于用户运行态。内核态(Kernel Mode):当一个任务(进程)执行系统调用而陷入内核代码中执行时,我们就称进程处于内核运行态,此时处理器处于特权级最高的内核代码中执行。