Java锁机制

FreeZinG 发布于2019-08-16 15:29 / 710人阅读

摘要：它俩是不冲突的，也就是说获取了类锁的线程和获取了对象锁的线程是不冲突的可重入锁住了锁住了当线程进入到的方法时，此时拿到了实例对象的锁。当一个线程执行的代码出现异常时，其所持有的锁会自动释放。

Java锁机制 synchronized锁

synchronized 简介

synchronized是Java的一个关键字，它能够将代码块(方法)锁起来

synchronized是一种互斥锁

一次只能允许一个线程进入被锁住的代码块

synchronized是一种内置锁/监视器锁

Java中每个对象都有一个内置锁(监视器,也可以理解成锁标记)，而synchronized就是使用对象的内置锁(监视器)来将代码块(方法)锁定的！

synchronized保证了线程的原子性。

被保护的代码块是一次被执行的，没有任何线程会同时访问

synchronized还保证了可见性。

当执行完synchronized之后，修改后的变量对其他的线程是可见的

synchronized底层原理

同步代码块：

monitorenter和monitorexit指令实现的

同步方法（在这看不出来需要看JVM底层实现）

方法修饰符上的ACC_SYNCHRONIZED实现。

Java中的synchronized，通过使用内置锁，来实现对变量的同步操作，进而实现了对变量操作的原子性和其他线程对变量的可见性，从而确保了并发情况下的线程安全。

synchronized一般我们用来修饰三种东西


修饰普通方法：用的是 该对象(内置锁)
// 修饰普通方法，此时用的锁是 该对象(内置锁)
public synchronized void test() {
}


修饰代码块：用的是 该对象(内置锁)
// 修饰代码块，此时用的锁是  该对象(内置锁)--->this
synchronized (this){
}
当然了，我们使用synchronized修饰代码块时未必使用this，还可以使用其他的对象(随便一个对象都有一个内置锁)

称之为-->客户端锁，这是不建议使用的




修饰静态方法：用的是  类锁(类的字节码文件对象)：XX.class
// 修饰静态方法，此时用的锁是 类锁(类的字节码文件对象):     XX.class
public static synchronized void test() {
}

synchronized修饰静态方法获取的是类锁(类的字节码文件对象)，synchronized修饰普通方法或代码块获取的是对象锁。

它俩是不冲突的，也就是说：获取了类锁的线程和获取了对象锁的线程是不冲突的！

可重入

public class Widget {
    // 锁住了
    public synchronized void doSomething() {
    }
}
public class LoggingWidget extends Widget {
    // 锁住了
    public synchronized void doSomething() {
        System.out.println(toString() + ": calling doSomething");
        super.doSomething();
    }
}

当线程A进入到LoggingWidget的doSomething()方法时，此时拿到了LoggingWidget实例对象的锁。

随后在方法上又调用了父类Widget的doSomething()方法，它又是被synchronized修饰。

那现在我们LoggingWidget实例对象的锁还没有释放，进入父类Widget的doSomething()方法还需要一把锁吗？

不需要的！

因为锁的持有者是“线程”，而不是“调用”。线程A已经是有了LoggingWidget实例对象的锁了，当再需要的时候可以继续“开锁”进去的！

这就是内置锁的可重入性。

怎么释放

当方法(代码块)执行完毕后会自动释放锁，不需要做任何的操作。

当一个线程执行的代码出现异常时，其所持有的锁会自动释放。

不会由于异常导致出现死锁现象

Lock显式锁

Lock显示锁简介

Lock显式锁是JDK1.5之后才有的，之前我们都是使用Synchronized锁来使线程安全的

Lock显式锁是一个接口

Lock方式来获取锁支持中断、超时不获取、是非阻塞的

提高了语义化，哪里加锁，哪里解锁都得写出来

Lock显式锁可以给我们带来很好的灵活性，但同时我们必须手动释放锁

支持Condition条件对象

允许多个读线程同时访问共享资源

synchronized锁和Lock锁使用哪个

Lock锁在刚出来的时候很多性能方面都比Synchronized锁要好，但是从JDK1.6开始Synchronized锁就做了各种的优化

优化操作：适应自旋锁，锁消除，锁粗化，轻量级锁，偏向锁。

所以，到现在Lock锁和Synchronized锁的性能其实差别不是很大！而Synchronized锁用起来又特别简单。Lock锁还得顾忌到它的特性，要手动释放锁才行(如果忘了释放，这就是一个隐患)

所以说，我们绝大部分时候还是会使用Synchronized锁，用到了Lock锁提及的特性，带来的灵活性才会考虑使用Lock显式锁

公平锁

公平锁理解起来非常简单：

线程将按照它们发出请求的顺序来获取锁

非公平锁就是：

线程发出请求的时可以“插队”获取锁

Lock和synchronize都是默认使用非公平锁的。如果不是必要的情况下，不要使用公平锁

公平锁会来带一些性能的消耗的

ReentrantLock锁

AQS是ReentrantLock的基础，AQS是构建锁、同步器的框架

比synchronized更有伸缩性(灵活)

支持公平锁(是相对公平的)，支持非公平锁

使用时最标准用法是在try之前调用lock方法，在finally代码块释放锁

class X {
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    public void m() { 
        lock.lock();
        try {
            // ... method body
        } finally {
            lock.unlock()
        }
    }
}

ReentrantReadWriteLock锁

synchronized内置锁和ReentrantLock都是互斥锁(一次只能有一个线程进入到临界区(被锁定的区域))

ReentrantReadWriteLock是一个读写锁：

在读取数据的时候，可以多个线程同时进入到到临界区(被锁定的区域)

在写数据的时候，无论是读线程还是写线程都是互斥的

在读的时候可以共享，在写的时候是互斥的

读锁不支持条件对象，写锁支持条件对象

读锁不能升级为写锁，写锁可以降级为读锁

读写锁也有公平和非公平模式

读锁支持多个读线程进入临界区，写锁是互斥的

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