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java 并发之锁 锁

分类: IT文章 • 2024-02-01 07:43:43

　　据jvm内存模型，线程共享主存，各变量同步不及时，造成线程不安全，为此java提供了锁来解决线程不安全。

　　乐观锁

　　　　从理论上讲，乐观锁假设各线程不同时修改变量，仅仅通过版本号，时间戳去保证线程安全。java提供的CAS(aompareAndSwap)也是乐观锁的一一种实现

　　　　CAS：比较与交换，有3个核心变量，v-内存值，A-期望值，B-修改值，只有当A与v的值相同时才去更新v的值为B，否则不断循环；

　　　　　　　ABA问题，当一个线程把数据修改成了B，然后又修改回了A，此时其他线程读取时，认为变量并没有问题，忽略了修改的过程

for (;;) { //不断自旋
                int wc = workerCountOf(c);//统计工作线程
                if (wc >= CAPACITY ||
                    wc >= (core ? corePoolSize : maximumPoolSize))
                    return false;
                if (compareAndIncrementWorkerCount(c))//工作线程通过CAS+1
                    break retry;
                c = ctl.get();  // Re-read ctl
                if (runStateOf(c) != rs)
                    continue retry;
                // else CAS failed due to workerCount change; retry inner loop
            }
ThreadPoolExecutor中的实现

　　悲观锁

　　　　从理论上讲，悲观锁假设各线程同时修改变量，通过加锁，线程独占共享变量去保证线程安全。java提供的synchronized,lock的就是悲观锁的一种实现。

　　　　synchronized

　　　　　　　　来自：https://blog.csdn.net/zjy15203167987/article/details/82531772

　　　　　　jvm底层实现，锁对象，保证只有一个线程进去临界区，同时保证共享变量的可见性；但是锁的粒度太大，太占资源，线程等待时间过长。

　　　　　　同步实例方法，锁实例对象，只有获取实例对象才能进去，其他线程只能访问非synchronized的方法

　　　　　　锁静态对象，锁类对象，只有获取类对象才能进去

　　　　　　同步代码块，锁指定对象，只有获取指定对象的锁才能进去

　　　　　　

　　　　Lock

　　　　　　jdk提供的一种实现，锁的粒度小，可控，但需要加锁与释放锁；

　　　　　　ReentrantLock-可重入锁、独占锁，底层是AQS（AbstractQueuedSynchronizer）同步队列，里面包含的公平与非公平锁的实现　　　　　

　　　　　　　　详情可见：https://blog.csdn.net/qq_29373285/article/details/85964460

public ReentrantLock(boolean fair) {//true实现公平锁，false非公平锁
        sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
    }
static final class FairSync extends Sync {//公平锁实现
    final void lock() {//获取锁的状态，锁未被占用即可进入
            acquire(1);
    }
    public final void acquire(int arg) {//cas获取锁，按顺序加入队列
        if (!tryAcquire(arg) &&
            acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
            selfInterrupt();
    }
    protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
            final Thread current = Thread.currentThread();
            int c = getState();
            if (c == 0) {//cas修改锁状态，设置独占锁
                if (!hasQueuedPredecessors() &&
                    compareAndSetState(0, acquires)) {
                    setExclusiveOwnerThread(current);
                    return true;
                }
            }
            else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
                int nextc = c + acquires;//可重入，当前线程占用锁重入
                if (nextc < 0)
                    throw new Error("Maximum lock count exceeded");
                setState(nextc);
                return true;
            }
            return false;
        }
    
}
公平锁　　　　　　

　　　　　　ReadWriteLock-读写锁

　　　　　　　　详情可见：https://www.jianshu.com/p/9cd5212c8841

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