Java的Lock接口到底有什么用

发布时间:2021-07-05 16:42:35 作者:chen
来源:亿速云 阅读:155

本篇内容介绍了“Java的Lock接口到底有什么用”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!

并发编程的关键是什么,知道吗?

我淡淡一笑,还好平时就玩的高并发架构设计,不然真被你唬住了!

同一时刻,只允许一个线程访问共享资源

线程之间通信、协作

这俩问题,管程都能一把梭。JUC是通过Lock、Condition接口实现的管程:

解决互斥

解决同步

只见 P8 不慌不忙,又开始问道:

提起这个管程啊,synchronized也是管程的实现呀,既然 JDK 已经实现了管程,为什么还要提供另一个实现?

这绝非重复造轮子,它们有很大区别。最简单的,在JDK  1.5,synchronized性能差于Lock,但1.6后,synchronized被优化,将性能提高,所以1.6后又推荐使用synchronized。但性能问题只要优化一下就行了,根本无需“重复造轮子”。

问题的关键在于,死锁问题的破坏“不可抢占”条件,synchronized无法达到该目的。因为synchronized申请资源时,若申请不到,线程直接就被阻塞了,而阻塞态的线程是无所作为,自然也释放不了线程已经占有的资源。

但我们希望:对于“不可抢占”条件,占用部分资源的线程进一步申请其他资源时,若申请不到,可以主动释放它已占有的资源,这样“不可抢占”条件就被破坏掉了。

若重新设计一把互斥锁去解决这个问题,咋搞呢?如下设计都能破坏“不可抢占”条件:

能响应中断

使用synchronized持有 锁X 后,若尝试获取 锁Y  失败,则线程进入阻塞,一旦死锁,就再无机会唤醒阻塞线程。但若阻塞态的线程能够响应中断信号,即当给阻塞线程发送中断信号时,能唤醒它,那它就有机会释放曾经持有的  锁X。

支持超时

若线程在一段时间内,都没有获取到锁,不是进入阻塞态,而是返回一个错误,则该线程也有机会释放曾经持有的锁

非阻塞地获取锁

如果尝试获取锁失败,并不进入阻塞状态,而是直接返回,那这个线程也有机会释放曾经持有的锁

其实就是Lock接口的如下方法:

lockInterruptibly() 支持中断

Java的Lock接口到底有什么用

tryLock(long time, TimeUnit unit) 支持超时

Java的Lock接口到底有什么用

tryLock() 支持非阻塞获取锁

Java的Lock接口到底有什么用

那你知道它是如何保证可见性的吗?

Lock经典案例就是try/finally,必须在finally块里释放锁。Java多线程的可见性是通过Happens-Before规则保证的,而Happens-Before  并没有提到 Lock 锁。那Lock靠什么保证可见性呢?

Java的Lock接口到底有什么用

Java的Lock接口到底有什么用

肯定的,它是利用了volatile的Happens-Before规则。因为 ReentrantLock 的内部类继承了  AQS,其内部维护了一个volatile 变量state

Java的Lock接口到底有什么用

Java的Lock接口到底有什么用

Java的Lock接口到底有什么用

所以,执行value+=1前,程序先读写一次volatile state,在执行value+=1后,又读写一次volatile  state。根据Happens-Before的如下规则判定:

顺序性规则

volatile变量规则

传递性规则

说说什么是可重入锁?

可重入锁,就是线程可以重复获取同一把锁,示例如下:

Java的Lock接口到底有什么用

听说过可重入方法吗?orz,这是什么鬼?P8 看我一时靓仔语塞,就懂了,说到:没关系,就随便问问,看看你的知识面。

其实就是多线程可以同时调用该方法,每个线程都能得到正确结果;同时在一个线程内支持线程切换,无论被切换多少次,结果都是正确的。多线程可以同时执行,还支持线程切换。所以,可重入方法是线程安全的。

那你来简单说说公平锁与非公平锁吧?

比如ReentrantLock有两个构造器,一个是无参构造器,一个是传入fair参数的。fair参数代表锁的公平策略,true:需要构造一个公平锁,false:构造一个非公平锁(默认)。

Java的Lock接口到底有什么用

知道锁的入口等待队列吗?

锁都对应一个等待队列,如果一个线程没有获得锁,就会进入等待队列,当有线程释放锁的时候,就需要从等待队列中唤醒一个等待的线程。若是公平锁,唤醒策略就是谁等待的时间长,就唤醒谁,这很公平  若是非公平锁,则不提供这个公平保证,所以可能等待时间短的线程被先唤醒。非公平锁的场景应该是线程释放锁之后,如果来了一个线程获取锁,他不必去排队直接获取到,不会入队。获取不到才入队。

说说你对锁的一些最佳实践

锁并非解决并发问题的银弹,风险很高,比如各种随处可见的死锁,还影响性能。并发大师Doug Lea的最佳实践:

还有一些常见的比如只在该加锁的地方加锁。

最后拓展一些小知识点:

“Java的Lock接口到底有什么用”的内容就介绍到这里了,感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注亿速云网站,小编将为大家输出更多高质量的实用文章!

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