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JAVA锁机制

my_juke
 my_juke
发布于 05/28 10:20
字数 892
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synchronized

可重入锁,看一段代码
public static void main(String[] args) {
        B1 b1  = new B1();
        B1 b2  = new B1();

        Thread t1 = new Thread(()->{b1.say("p1");});
        t1.start();
        Thread t2 = new Thread(()->{b1.say("p2");});
        t2.start();
    }

    public synchronized void say(String p1){
        synchronized (this){
            System.out.println(p1);
            try {
                TimeUnit.MINUTES.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

编译后的代码

通过jstack查看运行状态:

LockSupport

java还有3个锁是通过LockSupoort实现的。为什么要说这个了,因为这个类支持线程的阻塞与释放。 ReentrantLock, ReentrantReadWriteLock,StampedLock。 其中ReentrantLock,ReentrantReadWriteLock支持公平与非公平锁。
公平:FIFO
非公平:随机

ReentrantLock

可重入锁,咱们先自己实现一个这样的非公平锁。

1 需要一个状态,标记是否已有线程获取到锁了。0 未被锁定 1 被锁定
2 支持重入,需要知道这个锁被哪个线程持有,后续该线程再次获取锁时,状态+1,代表该线程获取了几次锁
3 2个线程同时获取锁,可以通compareAndSet原子方法进行状态改变,当某个线程获取失败,可以返回失败,也可以阻塞,等待继续获取锁,还可以自旋继续获取锁。非公平锁挺适合用自旋的。
4 锁的释放,当某个线程释放锁时,由于同一个时刻有且只能有一个线程释放锁,可以将状态变更,可重入锁得进行减1释放。
5 Condition实现,主要有await,signal,signalAll方法。
6 await方法,首先需要释放锁,这个很简单,调用Lock的方法就可以。然后调用LockSupport的阻塞方法,将当前线程阻塞掉。由于需要支持signal,所以这里需要一个队列,来记录顺序,当signal的时候,取出第一个await进行唤醒。唤醒后,继续通过自旋获取锁,拿到锁后,就可以return掉了。
7 signal方法,唤醒第一个await的线程。
8 signalAll方法,唤醒所有的await线程。

可重入公平锁

1 稍微改动下,不用自旋的方法,我们改成用LockSupport的阻塞方法。
2 2个线程同时获取锁,先判断是否可以重入,重入锁状态+1,然后返回。否则创建一个队列,如果不存在。然后状态将该线程加入队尾,再阻塞该线程。
3 完全释放锁的时候,完全释放是指锁状态为0,这个时侯,可以从队首拿出线程,消除阻塞,设置该线程获取锁,然后返回。

ReentrantReadWriteLock

可重入读写锁。读可以多次,写只能一个线程获取。读写互斥。 公平与非公平,可以参照ReentrantLock。 这里的读锁可以理解为共享锁。

1 获取读锁时,先看是否有写锁。
2 获取写锁时,先看是否有读锁。
3 获取读锁,需要将每个线程都存起来,并将每个线程重入了几次记录起来。剩下的就好办了。

StampedLock

jdk8 提供的锁,只不过是对ReentrantReadWriteLock的优化。但是它不支持Condition。有一个优点时,它是乐观锁。 何为乐观锁:我们可以看一段源码:

    public long tryOptimisticRead() {
        long s;
        return (((s = state) & WBIT) == 0L) ? (s & SBITS) : 0L;
    }

可以看到这里只是判断是否有写锁。 对于大部分都是读的场景,可以这样用。当你对这个数据使用完之后,需要校验是否有写锁。

© 著作权归作者所有

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