快捷導(dǎo)航

帶你了解JAVA中的一些鎖概念

更新時(shí)間：2021年08月18日 11:16:48 作者：lenlir

今天小編就為大家分享一篇關(guān)于Java分布式鎖的概念與實(shí)現(xiàn)方式詳解，小編覺得內(nèi)容挺不錯(cuò)的，現(xiàn)在分享給大家，具有很好的參考價(jià)值，需要的朋友一起跟隨小編來(lái)看看吧

樂觀鎖和悲觀鎖

樂觀鎖：這個(gè)鎖認(rèn)為出現(xiàn)鎖競(jìng)爭(zhēng)的概率比較低（當(dāng)前線程中，線程數(shù)量較少，不太涉及競(jìng)爭(zhēng)，就偶爾競(jìng)爭(zhēng)一下）

悲觀鎖：這個(gè)所認(rèn)為出現(xiàn)鎖競(jìng)爭(zhēng)的概率比較大（當(dāng)前場(chǎng)景中，線程數(shù)目比較多，可能涉及競(jìng)爭(zhēng)）

讀寫鎖

普通的鎖提供兩個(gè)操作：加鎖，解鎖

讀寫鎖提供三個(gè)操作：讀加鎖，寫加鎖，解鎖。

讀加鎖和讀加鎖：不需要互斥

寫加鎖和寫加鎖之間：需要互斥

讀加鎖和寫加鎖之間：需要互斥

主要適用于讀多寫少的場(chǎng)景

重量解鎖和輕量級(jí)鎖

從工作量來(lái)區(qū)分：

重量級(jí)鎖，工作量更多，消耗資源更多，鎖更慢

輕量級(jí)鎖，工作量更少，消耗資源少，鎖更快

操作系統(tǒng)中的mutex就是一個(gè)重量級(jí)鎖（也是悲觀鎖），這個(gè)鎖在加鎖的時(shí)候就會(huì)遇到?jīng)_突，就會(huì)產(chǎn)生內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)的切換，以及線程的調(diào)度和阻塞。

自旋鎖

在加鎖的時(shí)候遇到?jīng)_突，不會(huì)涉及到用戶態(tài)和內(nèi)核態(tài)的切換，直接嘗試重新獲取鎖。

會(huì)一直在循環(huán)中嘗試獲取鎖，直到獲取成功，這個(gè)過(guò)程中沒有放棄cpu，不涉及線程調(diào)度。

公平鎖和非公平鎖

在這里插入圖片描述

什么叫公平？

就是先來(lái)先服務(wù)。

如果不是按照先來(lái)后到的方式獲取鎖，就是非公平鎖。

可重入鎖和不可重入鎖

一個(gè)線程對(duì)于相同的一把鎖連續(xù)加鎖兩次。

對(duì)于不可重入鎖：就會(huì)有問(wèn)題

對(duì)于可重入鎖：可以充入

例如：我們常用的synchronized就是可重入鎖

因?yàn)閟ynchronized的底層有一個(gè)計(jì)數(shù)器，當(dāng)你對(duì)同一個(gè)對(duì)象連續(xù)加鎖幾次后，它的計(jì)數(shù)器就會(huì)加幾次，解鎖的時(shí)候，計(jì)數(shù)器就會(huì)–。

死鎖

當(dāng)產(chǎn)生死鎖之后，就無(wú)法繼續(xù)往下工作了（嚴(yán)重BUG）

死鎖產(chǎn)生的原因：產(chǎn)生環(huán)路等待。

死鎖的危害：線程無(wú)法繼續(xù)工作。

避免死鎖：1.不要在加鎖的代碼中在嘗試獲取其他鎖；2.約定一定的順序獲取其他鎖。

在這里插入圖片描述

CAS（compare and swap）比較并交換

在這里插入圖片描述

java中AtomicInteger中的自增方法就可以看出來(lái)，如果Var1對(duì)象中的值和var2是相等的，就可以將var1的值更新。如果不是，就會(huì)一直自旋。

隨著CAS的出現(xiàn)就會(huì)有ABA問(wèn)題

什么是ABA問(wèn)題呢？

舉個(gè)栗子：ABA問(wèn)題就是你買了個(gè)新手機(jī)你不知道這個(gè)手機(jī)是新機(jī)還是翻新機(jī)。

畫個(gè)抽象一點(diǎn)圖在解釋一下：

在這里插入圖片描述

那怎么解決ABA問(wèn)題呢？

答案是加個(gè)版本號(hào)?。?！

在這里插入圖片描述

synchronized的鎖升級(jí)過(guò)程

具體邏輯是這樣的：

無(wú)鎖狀態(tài)-偏向鎖-輕量級(jí)鎖-重量級(jí)鎖

第一個(gè)線程加鎖的時(shí)候，并不是真正意義上的加鎖，而是設(shè)置了一個(gè)標(biāo)記位。

當(dāng)?shù)诙€(gè)線程也來(lái)訪問(wèn)同一個(gè)變量的時(shí)候，第一個(gè)線程才是真正意義上的加鎖，第二個(gè)線程也會(huì)加鎖。這就從偏向鎖轉(zhuǎn)向了輕量級(jí)鎖，隨著相乘越來(lái)越多，因?yàn)檩p量級(jí)鎖內(nèi)部是自旋鎖，多個(gè)線程的情況下也不容易立馬獲取到鎖，這時(shí)吃cup就越來(lái)越嚴(yán)重，慢慢的就轉(zhuǎn)變成了重量級(jí)鎖，此時(shí)沒獲取到鎖的線程轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)核態(tài)，進(jìn)行阻塞。