java多線程鎖四種狀態(java線程鎖有幾種實現方式)

本文目錄一覽:

Java鎖有哪些種類,以及區別

一、公平鎖/非公平鎖

公平鎖是指多個線程按照申請鎖的順序來獲取鎖。

非公平鎖是指多個線程獲取鎖的順序並不是按照申請鎖的順序,有可能後申請的線程比先申請的線程優先獲取鎖。有可能,會造成優先級反轉或者飢餓現象。

對於Java ReentrantLock而言,通過構造函數指定該鎖是否是公平鎖,默認是非公平鎖。非公平鎖的優點在於吞吐量比公平鎖大。

對於Synchronized而言,也是一種非公平鎖。由於其並不像ReentrantLock是通過AQS的來實現線程調度,所以並沒有任何辦法使其變成公平鎖。

二、可重入鎖

可重入鎖又名遞歸鎖,是指在同一個線程在外層方法獲取鎖的時候,在進入內層方法會自動獲取鎖。說的有點抽象,下面會有一個代碼的示例。

對於Java ReentrantLock而言, 他的名字就可以看出是一個可重入鎖,其名字是Re entrant Lock重新進入鎖。

對於Synchronized而言,也是一個可重入鎖。可重入鎖的一個好處是可一定程度避免死鎖。

synchronized void setA() throws Exception{

Thread.sleep(1000);

setB();

}

synchronized void setB() throws Exception{

Thread.sleep(1000);

}

上面的代碼就是一個可重入鎖的一個特點,如果不是可重入鎖的話,setB可能不會被當前線程執行,可能造成死鎖。

三、獨享鎖/共享鎖

獨享鎖是指該鎖一次只能被一個線程所持有。

共享鎖是指該鎖可被多個線程所持有。

對於Java

ReentrantLock而言,其是獨享鎖。但是對於Lock的另一個實現類ReadWriteLock,其讀鎖是共享鎖,其寫鎖是獨享鎖。

讀鎖的共享鎖可保證並發讀是非常高效的,讀寫,寫讀 ,寫寫的過程是互斥的。

獨享鎖與共享鎖也是通過AQS來實現的,通過實現不同的方法,來實現獨享或者共享。

對於Synchronized而言,當然是獨享鎖。

四、互斥鎖/讀寫鎖

上面講的獨享鎖/共享鎖就是一種廣義的說法,互斥鎖/讀寫鎖就是具體的實現。

互斥鎖在Java中的具體實現就是ReentrantLock

讀寫鎖在Java中的具體實現就是ReadWriteLock

五、樂觀鎖/悲觀鎖

樂觀鎖與悲觀鎖不是指具體的什麼類型的鎖,而是指看待並發同步的角度。

悲觀鎖認為對於同一個數據的並發操作,一定是會發生修改的,哪怕沒有修改,也會認為修改。因此對於同一個數據的並發操作,悲觀鎖採取加鎖的形式。悲觀的認為,不加鎖的並發操作一定會出問題。

樂觀鎖則認為對於同一個數據的並發操作,是不會發生修改的。在更新數據的時候,會採用嘗試更新,不斷重新的方式更新數據。樂觀的認為,不加鎖的並發操作是沒有事情的。

從上面的描述我們可以看出,悲觀鎖適合寫操作非常多的場景,樂觀鎖適合讀操作非常多的場景,不加鎖會帶來大量的性能提升。

悲觀鎖在Java中的使用,就是利用各種鎖。

樂觀鎖在Java中的使用,是無鎖編程,常常採用的是CAS算法,典型的例子就是原子類,通過CAS自旋實現原子操作的更新。

六、分段鎖

分段鎖其實是一種鎖的設計,並不是具體的一種鎖,對於ConcurrentHashMap而言,其並發的實現就是通過分段鎖的形式來實現高效的並發操作。

我們以ConcurrentHashMap來說一下分段鎖的含義以及設計思想,ConcurrentHashMap中的分段鎖稱為Segment,它即類似於HashMap(JDK7與JDK8中HashMap的實現)的結構,即內部擁有一個Entry數組,數組中的每個元素又是一個鏈表;同時又是一個ReentrantLock(Segment繼承了ReentrantLock)。

當需要put元素的時候,並不是對整個hashmap進行加鎖,而是先通過hashcode來知道他要放在那一個分段中,然後對這個分段進行加鎖,所以當多線程put的時候,只要不是放在一個分段中,就實現了真正的並行的插入。

但是,在統計size的時候,可就是獲取hashmap全局信息的時候,就需要獲取所有的分段鎖才能統計。

分段鎖的設計目的是細化鎖的粒度,當操作不需要更新整個數組的時候,就僅僅針對數組中的一項進行加鎖操作。

七、偏向鎖/輕量級鎖/重量級鎖

這三種鎖是指鎖的狀態,並且是針對Synchronized。在Java

5通過引入鎖升級的機制來實現高效Synchronized。這三種鎖的狀態是通過對象監視器在對象頭中的字段來表明的。

偏向鎖是指一段同步代碼一直被一個線程所訪問,那麼該線程會自動獲取鎖。降低獲取鎖的代價。

輕量級鎖是指當鎖是偏向鎖的時候,被另一個線程所訪問,偏向鎖就會升級為輕量級鎖,其他線程會通過自旋的形式嘗試獲取鎖,不會阻塞,提高性能。

重量級鎖是指當鎖為輕量級鎖的時候,另一個線程雖然是自旋,但自旋不會一直持續下去,當自旋一定次數的時候,還沒有獲取到鎖,就會進入阻塞,該鎖膨脹為重量級鎖。重量級鎖會讓其他申請的線程進入阻塞,性能降低。

八、自旋鎖

在Java中,自旋鎖是指嘗試獲取鎖的線程不會立即阻塞,而是採用循環的方式去嘗試獲取鎖,這樣的好處是減少線程上下文切換的消耗,缺點是循環會消耗CPU。

典型的自旋鎖實現的例子,可以參考自旋鎖的實現

java多線程中的死鎖,活鎖,飢餓,無鎖都是什麼鬼

死鎖發生在當一些進程請求其它進程佔有的資源而被阻塞時。

另外一方面,活鎖不會被阻塞,而是不停檢測一個永遠不可能為真的條件。除去進程本身持有的資源外,活鎖狀態的進程會持續耗費寶貴的CPU時間。

最後,進程會處於飢餓狀態是因為持續地有其它優先級更高的進程請求相同的資源。不像死鎖或者活鎖,飢餓能夠被解開。例如,當其它高優先級的進程都終止時並且沒有更高優先級的進程到達。

線程有幾種狀態?

Java中的線程的生命周期大體可分為5種狀態。

1、新建(NEW):新創建了一個線程對象。

2、可運行(RUNNABLE):線程對象創建後,其他線程(比如main線程)調用了該對象的start()方法。該狀態的線程位於可運行線程池中,等待被線程調度選中,獲取cpu的使用權。

3、運行(RUNNING):可運行狀態(runnable)的線程獲得了cpu時間片(timeslice),執行程序代碼。

4、阻塞(BLOCKED):阻塞狀態是指線程因為某種原因放棄了cpu使用權,也即讓出了cpu timeslice,暫時停止運行。直到線程進入可運行(runnable)狀態,才有機會再次獲得cpu timeslice轉到運行(running)狀態。

阻塞的情況分三種:

(一).等待阻塞:運行(running)的線程執行o.wait()方法,JVM會把該線程放入等待隊列(waitting queue)中。

(二).同步阻塞:運行(running)的線程在獲取對象的同步鎖時,若該同步鎖被別的線程佔用,則JVM會把該線程放入鎖池(lock pool)中。

(三).其他阻塞:運行(running)的線程執行Thread.sleep(long ms)或t.join()方法,或者發出了I/O請求時,JVM會把該線程置為阻塞狀態。當sleep()狀態超時、join()等待線程終止或者超時、或者I/O處理完畢時,線程重新轉入可運行(runnable)狀態。

5、死亡(DEAD):線程run()、main()方法執行結束,或者因異常退出了run()方法,則該線程結束生命周期。死亡的線程不可再次復生。

線程的狀態是怎麼進行劃分的

線程的基本概念:線程指在程序執行過程中,能夠執行程序代碼的一個執行單位,每個程序至少都有一個線程,也就是程序本身。

Java中的線程有四種狀態分別是:運行、就緒、掛起、結束。

一個程序中可以有多條執行線索同時執行,一個線程就是程序中的一條執行線索,每個線程上都關聯有要執行的代碼,即可以有多段程序代碼同時運行,每個程序至少都有一個線程,即main方法執行的那個線程。如果只是一個cpu,它怎麼能夠同時執行多段程序呢?這是從宏觀上來看的,cpu一會執行a線索,一會執行b線索,切換時間很快,給人的感覺是a,b在同時執行,好比大家在同一個辦公室上網,只有一條鏈接到外部網線,其實,這條網線一會為a傳數據,一會為b傳數據,由於切換時間很短暫,所以,大家感覺都在同時上網。

狀態:就緒,運行,synchronize阻塞,wait和sleep掛起,結束。wait必須在synchronized內部調用。

調用線程的start方法後線程進入就緒狀態,線程調度系統將就緒狀態的線程轉為運行狀態,遇到synchronized語句時,由運行狀態轉為阻塞,當synchronized獲得鎖後,由阻塞轉為運行,在這種情況可以調用wait方法轉為掛起狀態,當線程關聯的代碼執行完後,線程變為結束狀態。

想起那天夕陽下的奔跑. 12:57

java線程運行怎麼有第六種狀態

其實線程只有”就緒”、”阻塞”、”運行”三種狀態:

1. 運行狀態,線程正在幹活的狀態

2. 就緒狀態,CPU正在忙活別的,線程搖晃着一個”恭候您光臨”的小旗子的狀態

3. 阻塞狀態,線程主動讓出CPU資源,搖晃着一個”我這會還不能出台您稍後再來”的小旗子的狀態

“新建”和”終止”這兩種狀態其實並不是線程的狀態,而是java.lang.Thread對象的狀態。可以說,處於”新建”和”終止”狀態的”線程”其實並不是線程,而只是一個代表着線程對象而已。

所以我們把”新建(NEW)”和”終止(TERMINATED)”兩種狀態去掉,那麼Java定義的線程狀態還有4種:

1. RUNNABLE

2. BLOCKED

3. WAITING

4. TIMED_WAITING

這四種狀態怎麼對應到”就緒”、”阻塞”、”運行”這三種狀態里呢:

1. RUNNABLE,對應”就緒”和”運行”兩種狀態,也就是說處於就緒和運行狀態的線程在java.lang.Thread中都表現為”RUNNABLE”

2. BLOCKED,對應”阻塞”狀態,此線程需要獲得某個鎖才能繼續執行,而這個鎖目前被其他線程持有,所以進入了被動的等待狀態,直到搶到了那個鎖,才會再次進入”就緒”狀態

3. WAITING,對應”阻塞”狀態,代表此線程正處於無限期的主動等待中,直到有人喚醒它,它才會再次進入就緒狀態

4. TIMED_WAITING,對應”阻塞”狀態,代表此線程正處於有限期的主動等待中,要麼有人喚醒它,要麼等待夠了一定時間之後,才會再次進入就緒狀態

Java中關於如何實現多線程消息隊列的實例

java中的消息隊列

消息隊列是線程間通訊的手段:

import java.util.*

public class MsgQueue{

private Vector queue = null;

public MsgQueue(){

queue = new Vector();

}

public synchronized void send(Object o)

{

queue.addElement(o);

}

public synchronized Object recv()

{

if(queue.size()==0)

return null;

Object o = queue.firstElement();

queue.removeElementAt(0);//or queue[0] = null can also work

return o;

}

}

因為java中是locked by object的所以添加synchronized 就可以用於線程同步鎖定對象

可以作為多線程處理多任務的存放task的隊列。他的client包括封裝好的task類以及thread類

Java的多線程-線程間的通信2009-08-25 21:58

1. 線程的幾種狀態

線程有四種狀態,任何一個線程肯定處於這四種狀態中的一種:

1) 產生(New):線程對象已經產生,但尚未被啟動,所以無法執行。如通過new產生了一個線程對象後沒對它調用start()函數之前。

2) 可執行(Runnable):每個支持多線程的系統都有一個排程器,排程器會從線程池中選擇一個線程並啟動它。當一個線程處於可執行狀態時,表示它可能正處於線程池中等待排排程器啟動它;也可能它已正在執行。如執行了一個線程對象的start()方法後,線程就處於可執行狀態,但顯而易見的是此時線程不一定正在執行中。

3) 死亡(Dead):當一個線程正常結束,它便處於死亡狀態。如一個線程的run()函數執行完畢後線程就進入死亡狀態。

4) 停滯(Blocked):當一個線程處於停滯狀態時,系統排程器就會忽略它,不對它進行排程。當處於停滯狀態的線程重新回到可執行狀態時,它有可能重新執行。如通過對一個線程調用wait()函數後,線程就進入停滯狀態,只有當兩次對該線程調用notify或notifyAll後它才能兩次回到可執行狀態。

2. class Thread下的常用函數函數

2.1 suspend()、resume()

1) 通過suspend()函數,可使線程進入停滯狀態。通過suspend()使線程進入停滯狀態後,除非收到resume()消息,否則該線程不會變回可執行狀態。

2) 當調用suspend()函數後,線程不會釋放它的“鎖標誌”。

例11:

class TestThreadMethod extends Thread{

public static int shareVar = 0;

public TestThreadMethod(String name){

super(name);

}

public synchronized void run(){

if(shareVar==0){

for(int i=0; i5; i++){

shareVar++;

if(shareVar==5){

this.suspend(); //(1)

}}}

else{

System.out.print(Thread.currentThread().getName());

System.out.println(” shareVar = ” + shareVar);

this.resume(); //(2)

}}

}

public class TestThread{

public static void main(String[] args){

TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod(“t1”);

TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod(“t2”);

t1.start(); //(5)

//t1.start(); //(3)

t2.start(); //(4)

}}

原創文章,作者:小藍,如若轉載,請註明出處:https://www.506064.com/zh-hant/n/300735.html

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