java中的锁不同的分类,只是从不同的角度标准去分类的。一把锁也有可能同时占有多个标准,符合多种分类,比如ReentrantLock既是可中断锁,又是可重入锁。根据分类标准,我们把锁分为以下七个大类别。
一、偏向锁、轻量级锁、重量级锁
二、可重入锁、非可重入锁
三、共享锁、独占锁
四、公平锁、非公平锁
五、悲观锁、乐观锁
六、自旋锁、非自旋锁
七、可中断锁、不可中断锁
一、偏向锁,对于一把锁来说一致不存在竞争,那么就没有必要上锁,只需要打个标记就可以,这就是偏向锁的思想。具体含义是,一个对象被初始化后,还没有任何线程来获取它的锁时,那么它就是可偏向的,当有一个线程来访问它并尝试获取锁的时候,它就将这个线程记录下来,以后如果尝试获取锁的线程正是偏向锁的拥有者,就可以直接获得锁,开销比较小,性能很好。
轻量级锁,当原来的锁是偏向锁的时候,然后又被另一个线程访问,说明存在竞争,那么偏向锁就会升级为轻量级锁,线程会通过自旋的形式尝试获取锁,而不会陷入阻塞。
重量级锁,当多个线程直接有实际竞争的时候,且锁竞争时间长的时候,轻量级锁不能满足需求,锁就会膨胀为重量级锁。重量级锁会让拿不到锁的线程进入阻塞状态。它的开销比较大,并且会造成上下文的切换。
无锁----》偏向锁----》轻量级锁-----》重量级锁
总结,偏向锁性能最好,可以避免CAS操作,轻量级锁利用了自旋和CAS避免了重量级锁带来的线程阻塞和唤醒,性能中等。重量级锁则会把获取不到锁的线程阻塞,性能最差。
二、可重入锁和非可重入锁
可重入锁是指线程要重新获得这个锁的时候,不需要释放锁再重新获取。不可重入锁指的是如果想重新获得这把锁,必须要先释放掉锁,然后再获取这把锁。典型的例子就是ReentrantLock了,它的名字一样,reentrant含义是可重入的,它是Lock接口的主要实现类。
三、共享锁、独占锁
共享锁是一把锁,可以同时被多个线程所拥有,独占锁指的是,这把锁只能被一个线程获得。常见的例子,比如我们的读锁,就是用的共享锁,写锁用的是独占锁,读锁可以被同时读取,可以同一时间被多个线程所共有,写锁最多只能同时被一个线程所持有。
四、公平锁、非公平锁
公平锁,当线程获取到这个锁的时候,线程就会进入等待状态,开始排队,并且等待时间长的线程会更早的拿到这把锁,就是先到先得。而非公平锁,它会在一定情况下,忽律排队等待,发生插队现象。
五、悲观锁、乐观锁
悲观锁,就是在获取资源之前,要拿到锁,来达到独占的状态,并且在操作资源的时候,其他线程不能拿到锁,所以线程不能影响到这,而乐观锁是不要求在获取资源前拿到锁,也不会锁住资源,乐观锁利用的是CAS原理,在不独占资源的情况下,修改资源。
六、自旋锁、非自旋锁
当线程获取锁失败的时候,并不是直接陷入阻塞状态或者释放CPU资源,而是利用循环,不停的尝试重新获取锁,这个过程比喻成了自旋锁。而非自旋锁是,线程获取不到锁后,就直接放弃,或者进行其他的处理逻辑,比如排队、陷入阻塞。
七、可中断锁、不可中断锁
不可中断锁,典型的例子就是synchronized关键字修饰的锁代表的是不可中断锁,一旦线程申请了锁,就没有回头路了,只能等到拿到锁以后才能进行其他的逻辑处理。ReentrantLock(可重入锁)是一种典型的可中断锁,例如使用lockInterruptibly方法在获取锁的过程中,突然不想获取了,那么可以在中断之后去做其他的事情,不需要一直等到获取锁才离开。