java的鎖,java的鎖升級

本文目錄一覽：

• 1、java 鎖有幾種
• 2、如何使用java的鎖機制
• 3、在java中有哪些鎖
• 4、java中悲觀鎖和樂觀鎖的區別

java 鎖有幾種

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。

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。

優點：在於吞吐量比公平鎖大。

缺點：可能會造成優先順序反轉或者某些線程飢餓現象(一直拿不到鎖)。

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。

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。

可重入鎖

可重入鎖的概念是自己可以再次獲取自己的內部鎖。

舉個例子，比如一條線程獲得了某個對象的鎖，此時這個對象鎖還沒有釋放，當其再次想要獲取這個對象的鎖的時候還是可以獲取的（如果不可重入的鎖的話，此刻會造成死鎖）。說的更高深一點可重入鎖是一種遞歸無阻塞的同步機制。

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。

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（互斥鎖）而言，其是獨享鎖。

但是對於Lock的另一個實現類ReadWriteLock（讀寫鎖），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。

對於Synchronized而言，當然是獨享鎖。

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。

互斥鎖：

無法獲取瑣時，進線程立刻放棄剩餘的時間片並進入阻塞（或者說掛起）狀態，同時保存寄存器和程序計數器的內容（保存現場，上下文切換的前半部分），當可以獲取鎖時，進線程激活，等待被調度進CPU並恢復現場（上下文切換下半部分）

上下文切換會帶來數十微秒的開銷，不要在性能敏感的地方用互斥鎖

讀寫鎖：

1）多個讀者可以同時進行讀

2）寫者必須互斥（只允許一個寫者寫，也不能讀者寫者同時進行）

3）寫者優先於讀者（一旦有寫者，則後續讀者必須等待，喚醒時優先考慮寫者）

自旋鎖：

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。

如何使用java的鎖機制

可以在臨界區代碼開始的位置執行Lock類的lock方法，為代碼塊加鎖，而在臨界區的出口使用相同Lock實例的unlock方法，釋放臨界區資源。

Demo2-12中，主線程先創建了一個lockTest對象test，然後將相同的test對象交給兩個不同的線程執行。子線程1獲取到了lock後，開始執行before sleep輸出語句，遇到sleep後，線程1阻塞將會放棄執行權，這時線程2可以獲取執行權，當線程2執行lock方法時，發現鎖已經被別的線程獲取，所以線程2阻塞等待lock的釋放。線程1從sleep中被喚醒後，將繼續執行after sleep語句，之後釋放了鎖，此時線程2從鎖等待中被喚醒，執行臨近區的內容，因此Demo2-12的輸出是先線程1的兩條語句，之後才輸出線程2的兩條語句。而Demo2-13在沒有鎖的保護下，程序無法保證先將線程1的兩條語句輸出後再執行線程2的輸出，因此，Demo2-13的輸出結果是交叉的。

在java中有哪些鎖

給你整理了Java中的一些鎖：

公平鎖/非公平鎖

可重入鎖

獨享鎖/共享鎖

互斥鎖/讀寫鎖

樂觀鎖/悲觀鎖

分段鎖

偏向鎖/輕量級鎖/重量級鎖

自旋鎖

上面是很多鎖的名詞，這些分類並不是全是指鎖的狀態，有的指鎖的特性，有的指鎖的設計

java中悲觀鎖和樂觀鎖的區別

樂觀鎖和悲觀鎖的區別如下：

1、悲觀鎖是當線程拿到資源時，就對資源上鎖，並在提交後，才釋放鎖資源，其他線程才能使用資源。

2、樂觀鎖是當線程拿到資源時，上樂觀鎖，在提交之前，其他的鎖也可以操作這個資源，當有衝突的時候，並發機制會保留前一個提交，打回後一個提交，讓後一個線程重新獲取資源後，再操作，然後提交。和git上傳代碼一樣，兩個線程都不是直接獲取資源本身，而是先獲取資源的兩個copy版本，然後在這兩個copy版本上修改。

3、悲觀鎖和樂觀鎖在並發量低的時候，性能差不多，但是在並發量高的時候，樂觀鎖的性能遠遠優於悲觀鎖。

4、常用的synchronized是悲觀鎖，lock是樂觀鎖。