Java 独占锁与共享锁、公平锁与非公平锁、可重入锁

简介: Java 独占锁与共享锁、公平锁与非公平锁、可重入锁

背景

最近有一些小伙伴会问我一些关于并发相关的问题,在与他们的沟通中,我发现他们对锁的概念很模糊。这部分基础概念的缺失导致他们写的程序经常死锁,还无法bebug。虽然在网上有很多资料,但我还是用一些比较通俗易懂的例子,描述一下,帮助大家理解。


独占锁与共享锁

我发现很多人会把独占锁与公平锁搞混,其实他们不在一个方向上。


独占锁

独占锁是指在同一个时间只能有一个线程占有他,所以具备排他性。像synchronized关键字就是典型的独占锁。


举个栗子:独占锁相当于独间的澡堂,一个人进了这件澡堂,其他人都不能进,只有等他出来。


共享锁

什么是共享锁?


就是指同一时间可以被多个线程占有,像java自带的ReadWriteLock、Semaphore,他们可以设置自己共享的数量。


举个栗子:共享锁相当于一个大型公共澡堂,一开始就设定了能进去洗澡人的数量,比如是10个人,那么你要进去的时候会检查一下有没有满10个,满了你就在门口排队去吧。


公平锁与非公平锁

如果你在排队买奶茶,有个人插队了但是没人制止,你生不生气?他买到了奶茶扬长而去,这公不公平。


公平锁

公平锁就是多个线程去申请锁的使用权的时候,线程会直接进入队列排队,排在前面的可以先获得锁,排在后面的只能等着前面的先用。


举个栗子:有个澡堂,里面已经满了,后面的人想冲进去。但是有个保安站在门口,他让后面想进来的人都排好队,出来一个,就从队伍的前面放一个人进去。


没错,这就很公平。


但是公平锁也会带来其他的缺点,就是需要一个保安去控制,带来的其他开销。如果大家蜂拥而至去抢位置,少了这个保安,会更有效率。没错公平锁的缺点就是会带来更大的开销以及吞吐量下降。


非公平锁

与公平锁对应的就是非公平了,简而言之就是和公平锁反正来,什么不公平来什么。关键字synchronized就是典型的非公平锁。


缺点就是不公平,在某些场景中,特别是每次获取锁后会迅速执行并且释放锁的情况下,非公平锁是可以使用的。假设你洗澡的时间巨长,还有人插我队,这谁能忍得了?


可重入锁

可重入锁的概念很多人容易理解错,他是指同一个线程在申请到锁的情况下,继续申请锁不会阻塞,而是有个计数器记录该线程以及线程申请的次数。


举个栗子:还是单间浴室,但是我有一个洗澡卡,一旦我进了洗澡间就要刷卡,而且出来的时候还需要刷卡退出。那么我一旦进了洗澡间,我可以刷好几次进入卡,这不会阻塞住,因为都是我自己刷的。但是我退出洗澡间的时候我得刷同样次数的退出卡,不然下一个进来的人刷不了进入卡。好理解吗?你也别管我刷几次,反正我刷几次进入,就刷几次退出。


像java的关键字synchronized和ReentrantLock类都是可重入锁。


总结

希望这些简单的栗子可以帮主你理解java一些锁知识,不要把生硬的文字过度理解,跳出文字本身,设想一些生活中的场景,可以帮助我们更好的理解知识。


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       知识有两种,其一是我们自己精通的问题;其二是我们知道在哪里找到关于某问题的知识。                                                                                        ——约翰生


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