關(guān)于synchronized、volatile、ReentrantLock的區(qū)別與對(duì)比
聊之前先說(shuō)一下并發(fā)編程的3個(gè)特性。
并發(fā)編程特性
- 原子性:對(duì)共享資源的一組操作,要么成功要么失敗,不會(huì)出現(xiàn)部分成功部分失敗的情況。
- 可見(jiàn)性: 當(dāng)線程獲取到瑣時(shí),會(huì)拷貝一份共享資源到本地內(nèi)存,釋放鎖時(shí)會(huì)將共享資源刷新到主內(nèi)存中??梢?jiàn)性是指當(dāng)共享資源發(fā)生變化時(shí),其他線程都能夠看到這個(gè)變化。
- 有序性:為了提高效率,編譯器和處理器會(huì)對(duì)代碼進(jìn)行指令重排,單線程的情況下,指令重拍不會(huì)受到影響,多線程情況下可能會(huì)影響代碼執(zhí)行的正確性。有序性是指代碼編寫順序和執(zhí)行順序是一致的。
volatile
volatile 是JVM提供的最輕量級(jí)的同步機(jī)制,編譯器不會(huì)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。
特性:
- volatile 只保證共享資源的可見(jiàn)性和有序性。
- 使用volatile修飾共享資源時(shí),如果共享資源變化時(shí),會(huì)直接將緩存中的數(shù)據(jù)寫回到主內(nèi)存中去,數(shù)據(jù)也是從主內(nèi)存中讀取,從而保證了可見(jiàn)性。
- volatile 底層是通過(guò)操作系統(tǒng)的內(nèi)存屏障來(lái)實(shí)現(xiàn)的,由于使?了內(nèi)存屏障,所以會(huì)禁?指令重排,從而就保證了有序性。
作用的地方:
volatile 只能用來(lái)修飾成員變量。
public class VolatileTest { private volatile static String staticVolatile; private volatile String memberVolatile; }
synchronized
synchronized關(guān)鍵字是java提供的內(nèi)置鎖來(lái)保證我們對(duì)共享資源的同步,它會(huì)自動(dòng)加鎖和釋放鎖,它的鎖是非公平鎖, synchronized關(guān)鍵字標(biāo)記的地方會(huì)被編譯器進(jìn)行優(yōu)化。synchronized會(huì)使線程串行執(zhí)行,可能會(huì)造成線程阻塞。
特性
- synchronized關(guān)鍵字使線程串行化執(zhí)行,所以保證了并發(fā)安全的3個(gè)特性,并且還擁有以下兩個(gè)特性:
- 互斥性:同時(shí)只有一個(gè)線程能夠訪問(wèn)synchronized方法或者同步代碼塊。
- 可重入性:synchronized是可重入鎖,通俗解釋可重入鎖就是當(dāng)一個(gè)線程獲取到了某個(gè)對(duì)象鎖或者類鎖之后,這個(gè)線程在未釋放鎖之前,再調(diào)用該鎖的其他synchronized方法或代碼塊時(shí),不用再次重新獲得鎖。
作用的地方
synchronized關(guān)鍵字可用來(lái)修飾方法或者代碼塊。
修飾方法,分為實(shí)例方法和靜態(tài)方法
- 修飾實(shí)例方法,對(duì)象鎖
public synchronized void objectMethods(){ ..... }
- 修飾靜態(tài)方法,類鎖
public static synchronized void staticMethods(){ ..... }
修飾代碼塊
obj為對(duì)象的引用 對(duì)象鎖
public void objectMethods(){ synchronized (obj){ } }
Object 為某個(gè)類 類鎖
public void classLock(){ synchronized (Object.class){ } }
ReentrantLock
Lock 是 Java 5提供的一個(gè)具有鎖機(jī)制的接口,ReentrantLock 是Lock的一個(gè)實(shí)現(xiàn),內(nèi)部是通過(guò)AQS(AbstractQueuedSynchronizer)實(shí)現(xiàn)的。ReentrantLock翻譯過(guò)來(lái)是可重入鎖,它和synchronized類似,ReentrantLock 需要手動(dòng)加鎖和釋放鎖, 相對(duì)于synchronized它更加靈活,提供了更多的方法。 ReentrantLock 有公平鎖和非公平鎖兩種方式,默認(rèn)是使用公平鎖。
特性
ReentrantLock 是可重入的同步鎖,所以它除了具有并發(fā)編程的三大特性,還具有可重入性。
作用的地方
ReentrantLock 是一個(gè)類,它既可以作為成員變量,也可以作為局部變量使用。做為成員變量和局部變量時(shí),使用的方式有一點(diǎn)點(diǎn)不同,不管使用哪種方式,最后都別忘了要調(diào)用unlock()
方法手動(dòng)釋放鎖。
做為成員變量使用格式:
private Lock globalLock = new ReentrantLock(); public void globalLock(){ if (globalLock.tryLock()) { try { } catch (Exception e) { }finally { globalLock.unlock(); } } }
上面的tryLock()
方法是嘗試獲取鎖,如果獲取成功返回true,否則返回false,也可以換成加了等待時(shí)間的 boolean tryLock(long time, TimeUnit unit)
方法,在設(shè)定的等待時(shí)間內(nèi)獲取鎖成功則返回true,否則false。
做為局部變量使用格式:
public void lock(){ Lock lock = new ReentrantLock(); lock.lock(); try { }finally { lock.unlock(); } }
對(duì)比
簡(jiǎn)單對(duì)比一下三者之間的區(qū)別:
volatile | synchronized | ReentrantLock | |
是否是關(guān)鍵字 | 是 | 是 | 否 |
是否需要手動(dòng)加鎖/釋放鎖 | 否 | 否 | 是 |
是否能保證并發(fā)安全 | 否 | 是 | 是 |
是否是公平鎖 | \ | 否 | 有公平鎖和非公平鎖兩種實(shí)現(xiàn) |
是否會(huì)阻塞線程 | 否 | 是 | 是 |
JVM是否會(huì)對(duì)其優(yōu)化 | 否 | 是 | 否 |
特性 | 可見(jiàn)性、有序性 | 可見(jiàn)性、有序性、原子性 | 可見(jiàn)性、有序性、原子性 |
使用的地方 | 成員變量 | 方法、代碼塊 | 成員變量、局部變量 |
到此這篇關(guān)于關(guān)于synchronized、volatile、ReentrantLock的區(qū)別與對(duì)比的文章就介紹到這了,更多相關(guān)synchronized、volatile、ReentrantLock的區(qū)別內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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