Lock的基础概念

简介: 锁的相关概念 1.可重入锁   如果锁具备可重入性,则称作为可重入锁。像synchronized和ReentrantLock都是可重入锁,可重入性在我看来实际上表明了锁的分配机制:基于线程的分配,而不是基于方法调用的分配。

锁的相关概念

1.可重入锁

  如果锁具备可重入性,则称作为可重入锁。像synchronized和ReentrantLock都是可重入锁,可重入性在我看来实际上表明了锁的分配机制:基于线程的分配,而不是基于方法调用的分配。举个简单的例子,当一个线程执行到某个synchronized方法时,比如说method1,而在method1中会调用另外一个synchronized方法method2,此时线程不必重新去申请锁,而是可以直接执行方法method2。

  看下面这段代码就明白了:

class  MyClass {
     public   synchronized   void   method1() {
         method2();
     }
     
     public  synchronized  void  method2() {
         
     }
}

   上述代码中的两个方法method1和method2都用synchronized修饰了,假如某一时刻,线程A执行到了method1,此时线程A获取了这个对象的锁,而由于method2也是synchronized方法,假如synchronized不具备可重入性,此时线程A需要重新申请锁。但是这就会造成一个问题,因为线程A已经持有了该对象的锁,而又在申请获取该对象的锁,这样就会线程A一直等待永远不会获取到的锁。而由于synchronized和Lock都具备可重入性,所以不会发生上述现象。

  2.可中断锁

  可中断锁:顾名思义,就是可以相应中断的锁。

  在Java中,synchronized就不是可中断锁,而Lock是可中断锁。

  如果某一线程A正在执行锁中的代码,另一线程B正在等待获取该锁,可能由于等待时间过长,线程B不想等待了,想先处理其他事情,我们可以让它中断自己或者在别的线程中中断它,这种就是可中断锁。

  lockInterruptibly()的用法时体现了Lock的可中断性:

public class Test {
    private Lock lock = new ReentrantLock();   
    public static void main(String[] args)  {
        Test test = new Test();
        MyThread thread1 = new MyThread(test);
        MyThread thread2 = new MyThread(test);
        thread1.start();
        thread2.start();
         
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        thread2.interrupt();//只对阻塞状态下的线程有效
    }  
     
    public void insert(Thread thread) throws InterruptedException{
        lock.lockInterruptibly();   //注意,如果需要正确中断等待锁的线程,必须将获取锁放在外面,然后将InterruptedException抛出
        try {  
            System.out.println(thread.getName()+"得到了锁");
            long startTime = System.currentTimeMillis();
            for(    ;     ;) {
          //保证足够长的等待时间
if(System.currentTimeMillis() - startTime >= Integer.MAX_VALUE) break; //插入数据 } } finally { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行finally"); lock.unlock(); System.out.println(thread.getName()+"释放了锁"); } } } class MyThread extends Thread { private Test test = null; public MyThread(Test test) { this.test = test; } @Override public void run() { try { test.insert(Thread.currentThread()); } catch (InterruptedException e) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"被中断"); } } }

 

  3.公平锁

  公平锁即尽量以请求锁的顺序来获取锁。比如同是有多个线程在等待一个锁,当这个锁被释放时,等待时间最久的线程(最先请求的线程)会获得该所,这种就是公平锁。

  非公平锁即无法保证锁的获取是按照请求锁的顺序进行的。这样就可能导致某个或者一些线程永远获取不到锁。

  在Java中,synchronized就是非公平锁,它无法保证等待的线程获取锁的顺序。

  而对于ReentrantLock和ReentrantReadWriteLock,它默认情况下是非公平锁,但是可以设置为公平锁。

  看一下这2个类的源代码就清楚了:

  

public class ReentrantLock implements Lock, java.io.Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 7373984872572414699L;
    /** Synchronizer providing all implementation mechanics */
    private final Sync sync;

    abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
        ..................................................
        ..................................................
        ..................................................
    }

    /**
     * Sync object for non-fair locks
     */
    static final class NonfairSync extends Sync {
        private static final long serialVersionUID = 7316153563782823691L;

        /**
         * Performs lock.  Try immediate barge, backing up to normal
         * acquire on failure.
         */
        final void lock() {
            if (compareAndSetState(0, 1))
                setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
            else
                acquire(1);
        }

        protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
            return nonfairTryAcquire(acquires);
        }
    }

    /**
     * Sync object for fair locks
     */
    static final class FairSync extends Sync {
        private static final long serialVersionUID = -3000897897090466540L;

        final void lock() {
            acquire(1);
        }

        /**
         * Fair version of tryAcquire.  Don't grant access unless
         * recursive call or no waiters or is first.
         */
    //所谓的公平算法
protected final boolean tryAcquire(int acquires) { final Thread current = Thread.currentThread(); int c = getState(); if (c == 0) { if (!hasQueuedPredecessors() && compareAndSetState(0, acquires)) { setExclusiveOwnerThread(current); return true; } } else if (current == getExclusiveOwnerThread()) { int nextc = c + acquires; if (nextc < 0) throw new Error("Maximum lock count exceeded"); setState(nextc); return true; } return false; } } /** * Creates an instance of {@code ReentrantLock}. * This is equivalent to using {@code ReentrantLock(false)}. */ public ReentrantLock() { sync = new NonfairSync(); } /** * Creates an instance of {@code ReentrantLock} with the * given fairness policy. * * @param fair {@code true} if this lock should use a fair ordering policy */ public ReentrantLock(boolean fair) { sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync(); } .................................................. .................................................. .................................................. }

  在ReentrantLock中定义了2个静态内部类,一个是NotFairSync,一个是FairSync,分别用来实现非公平锁和公平锁。

  我们可以在创建ReentrantLock对象时,通过以下方式来设置锁的公平性:

  ReentrantLock lock =  new  ReentrantLock( true )

   如果参数为true表示为公平锁,为fasle为非公平锁。默认情况下,如果使用无参构造器,则是非公平锁。

  ReentrantLock实现Lock接口

  ReentrantReadWriteLock实现ReadWriteLock接口

  4.读写锁

  读写锁将对一个资源(比如文件)的访问分成了2个锁,一个读锁和一个写锁。

  正因为有了读写锁,才使得多个线程之间的读操作不会发生冲突。

  ReadWriteLock就是读写锁,它是一个接口,ReentrantReadWriteLock实现了这个接口。

  可以通过readLock()获取读锁,通过writeLock()获取写锁。

  如果有一个线程已经占用了读锁,则此时其他线程如果要申请写锁,则申请写锁的线程会一直等待释放读锁。

  如果有一个线程已经占用了写锁,则此时其他线程如果申请写锁或者读锁,则申请的线程会一直等待释放写锁。

 

目录
相关文章
|
Web App开发 人工智能 数据可视化
RPA 快速入门|学习笔记
快速学习 RPA 快速入门
927 0
RPA 快速入门|学习笔记
|
4月前
|
机器学习/深度学习 编解码 BI
YOLOv11改进策略【Conv和Transformer】| CVPR-2023 BiFormer 稀疏自注意力,减少内存占用
YOLOv11改进策略【Conv和Transformer】| CVPR-2023 BiFormer 稀疏自注意力,减少内存占用
177 3
YOLOv11改进策略【Conv和Transformer】| CVPR-2023 BiFormer 稀疏自注意力,减少内存占用
|
5月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 安全
GLM-Zero:智谱AI推出与 OpenAI-o1-Preview 旗鼓相当的深度推理模型,开放在线免费使用和API调用
GLM-Zero 是智谱AI推出的深度推理模型,专注于提升数理逻辑、代码编写和复杂问题解决能力,支持多模态输入与完整推理过程输出。
369 24
GLM-Zero:智谱AI推出与 OpenAI-o1-Preview 旗鼓相当的深度推理模型,开放在线免费使用和API调用
|
4月前
|
数据挖掘 数据安全/隐私保护 UED
千星计划小店模式开发
千星计划模式是一种创新的电商模式,旨在通过自动化操作和社交裂变效应,帮助用户轻松实现电商梦想并获取高额佣金
|
7月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 自然语言处理
LTX Video:Lightricks推出的开源AI视频生成模型
LTX Video是由Lightricks推出的开源AI视频生成模型,能够在4秒内生成5秒的高质量视频。该模型基于2亿参数的DiT架构,确保帧间平滑运动和结构一致性,支持长视频制作,适用于多种场景,如游戏图形升级和电子商务广告变体制作。
367 1
LTX Video:Lightricks推出的开源AI视频生成模型
|
7月前
|
存储 人工智能 缓存
官宣开源 阿里云与清华大学共建AI大模型推理项目Mooncake
近日,清华大学和研究组织9#AISoft,联合以阿里云为代表的多家企业和研究机构,正式开源大模型资源池化项目 Mooncake。
|
边缘计算 Cloud Native 安全
未来云计算平台的发展趋势与挑战
随着数字化转型的加速推进,云计算平台正成为企业和个人数字化业务的重要基础设施。本文将探讨未来云计算平台的发展趋势及面临的挑战,从多维度分析云原生、边缘计算、安全性以及可持续性等方面,展望未来云计算平台的发展方向。
|
测试技术
Stanford斯坦福扫描3D模型下载方式及链接
Stanford斯坦福扫描3D模型下载方式及链接
290 0
|
语音技术 开发工具 图形学
Unity 接入科大讯飞语音识别及语音合成
Unity 接入科大讯飞语音识别及语音合成
1516 1
Unity 接入科大讯飞语音识别及语音合成
|
存储 缓存 NoSQL
EhCache-介绍和基本使用
EhCache-介绍和基本使用