一、內(nèi)置鎖
使用Syschronized 關(guān)鍵字 同步代碼塊(同步方法)都是使用到對(duì)象的內(nèi)置鎖
1、對(duì)象內(nèi)置鎖
使用對(duì)象自身的內(nèi)置鎖(監(jiān)視器鎖-monitor lock)
** 實(shí)例方法-使用實(shí)例對(duì)象鎖,static 方法 使用Class對(duì)象鎖**
** 對(duì)象內(nèi)置鎖為互斥鎖,一個(gè)同步塊,只有一個(gè)線程進(jìn)入**
** 同步代碼塊中的代碼具有原子性**
** 進(jìn)入代碼塊內(nèi)獲取到鎖,無(wú)論正常退出or異常都會(huì)釋放鎖**
2、可重入
可重入,表示內(nèi)置鎖獲取鎖的粒度是線程,而不是調(diào)用
同一個(gè)線程可以重復(fù)獲取同一個(gè)內(nèi)置鎖
3、保護(hù)狀態(tài)
內(nèi)置鎖可以保證原子性操作
對(duì)象的內(nèi)置鎖和對(duì)象本身的狀態(tài)沒有內(nèi)在關(guān)聯(lián)關(guān)系
很多類使用對(duì)象內(nèi)置鎖,單對(duì)象的域不一定使用內(nèi)置鎖保護(hù)
一個(gè)線程獲取到對(duì)象的內(nèi)置鎖,其他對(duì)象同樣還是可以訪問該對(duì)象,只是獲取不了這個(gè)對(duì)象的鎖
java在設(shè)計(jì)上每個(gè)對(duì)象都有一個(gè)內(nèi)置鎖,只是為了免去需要時(shí)顯示的創(chuàng)建鎖對(duì)象
對(duì)于包含多個(gè)變量的不變形條件,所有變量使用同一個(gè)鎖來(lái)保護(hù),可以保證一致性
4、使用
盡量縮小同步塊的大小,耗時(shí)操作如果不是需要同步的,應(yīng)該在同步塊外
同步代碼塊如果是耗時(shí)的,會(huì)帶來(lái)活躍性或性能問題
無(wú)相關(guān)性的同步,可以使用多個(gè)、或者拆開到多個(gè)同步塊中
二、 ReentrantLock 與 synchronized對(duì)比
1、相同點(diǎn)
具有相同的互斥性和內(nèi)存可見性
** 進(jìn)入同步塊與獲取ReentrantLock,退出同步塊與釋放ReentrantLock具有相同內(nèi)存語(yǔ)義**
** 同樣是可重入**
2、區(qū)別
處理鎖的不可用性問題更加靈活
** 同步塊無(wú)法中斷等待的線程,無(wú)法無(wú)限等待**
** 必須(自動(dòng))代碼塊后釋放鎖,包括異常,無(wú)法實(shí)現(xiàn)非阻塞結(jié)構(gòu)的加鎖規(guī)則**
** ReentrantLocak必須主動(dòng)釋放鎖,異常不會(huì)自動(dòng)釋放鎖,更加危險(xiǎn)(忘記了釋放)**
內(nèi)置鎖中,會(huì)出現(xiàn)死鎖問題:出現(xiàn)不一致的鎖順序(相互等待),解決的方法只能重啟應(yīng)用
Lock接口中定義的 tryLock()、tryLock(long timeout,TimeUnit unit)方法,可以實(shí)現(xiàn)可輪詢、可定時(shí)的獲取鎖操作,
在獲取不到鎖,或超時(shí),可以輪詢重試,或者超時(shí)退出獲取請(qǐng)求,這樣可以有效的避免死鎖
Lock 接口定義的方法 lockInterruptibly()阻塞獲取鎖,能響應(yīng)線程中斷請(qǐng)求,同步代碼塊則不能響應(yīng)中斷,只能一直阻塞或者成功獲取到鎖
同步代碼塊的加鎖、釋放鎖都是基于synchronized同步關(guān)鍵字的代碼塊,自動(dòng)獲取鎖、釋放鎖,使用簡(jiǎn)單,可以避免忘記釋放鎖的編程錯(cuò)誤;
但這樣的加鎖規(guī)則不靈活,不能自己控制獲取和釋放
公平鎖:
線程按照獲取鎖的請(qǐng)求順序獲取到鎖,一個(gè)線程發(fā)出獲取鎖時(shí),如果鎖已經(jīng)由另一線程持有或者有其他線程在隊(duì)列等待獲取鎖,那么這個(gè)新請(qǐng)求的線程將放入到隊(duì)列中
非公平鎖:
線程獲取到鎖的順序與請(qǐng)求鎖的順序不能保證,存在線程直接“插隊(duì)”獲取鎖的情況:一個(gè)線程發(fā)出獲取鎖時(shí),如果當(dāng)前鎖的狀態(tài)變?yōu)榭色@取,那么這個(gè)新請(qǐng)求鎖的線程將直接跳過(guò)等待隊(duì)列并獲取到鎖
非公平鎖比公平鎖提供更好的性能:
公平鎖在掛起線程和恢復(fù)線程時(shí)存在的開銷降低了性能,在鎖競(jìng)爭(zhēng)激烈的情況下,恢復(fù)一個(gè)被掛起的線程與該線程真正開始運(yùn)行存在嚴(yán)重的延遲,舉個(gè)公平鎖例子:A線程持有一個(gè)鎖,此時(shí)B線程請(qǐng)求這個(gè)鎖,則B被掛起、放入等待隊(duì)列,當(dāng)A釋放鎖時(shí),B將被喚醒,恢復(fù)運(yùn)行再次嘗試獲取鎖;喚醒B并等待恢復(fù)運(yùn)行是有時(shí)間消耗的;
假設(shè)A釋放鎖時(shí),線程C也請(qǐng)求這個(gè)鎖,非公平鎖情況下,C可能會(huì)在B喚醒前直接獲得并使用這個(gè)鎖,更加充分的使用到了鎖的時(shí)間,因此吞吐量會(huì)更高
默認(rèn)ReentrantLock與synchronized內(nèi)置鎖都是非公平鎖,ReentrantLock也提供了非公平鎖的實(shí)現(xiàn),一般情況下,非公平鎖時(shí)可以符合使用要求,java語(yǔ)言規(guī)范沒有要求內(nèi)置鎖要實(shí)現(xiàn)公平,ReentrantLock也沒有降低公平性;
三、synchronized與ReentrantLock選擇
** ReentrantLock擁有內(nèi)置鎖沒有的特性:鎖等待(超時(shí),輪詢)、可中斷的鎖等待阻塞、公平性鎖、更加靈活可以實(shí)現(xiàn)非塊結(jié)構(gòu)加鎖; **
** 而內(nèi)置鎖的使用更加簡(jiǎn)單明了,自動(dòng)獲取鎖和釋放鎖,比ReentrantLock更加安全,不會(huì)因?yàn)橥涐尫沛i導(dǎo)致不可知問題; **
** 在性能方法,java6后兩者實(shí)際相差不大。當(dāng)內(nèi)置鎖不能滿足使用需求是,可以考慮使用ReentrantLock,即還是優(yōu)先使用內(nèi)置鎖**