Java同步鎖-Synchronize和Lock對(duì)比

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)**

3、鎖的輪詢與定時(shí)

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

4、可中斷鎖

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

5、非塊結(jié)構(gòu)加鎖

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

6、鎖的公平性

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**

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
【社區(qū)內(nèi)容提示】社區(qū)部分內(nèi)容疑似由AI輔助生成,瀏覽時(shí)請(qǐng)結(jié)合常識(shí)與多方信息審慎甄別。
平臺(tái)聲明:文章內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))由作者上傳并發(fā)布,文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點(diǎn),簡(jiǎn)書系信息發(fā)布平臺(tái),僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。

相關(guān)閱讀更多精彩內(nèi)容

友情鏈接更多精彩內(nèi)容