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說說JAVA中有哪些鎖?

來源:千鋒教育
發(fā)布人:wjy
時(shí)間: 2022-07-14 17:20:00 1657790400

  1. 樂觀鎖

  樂觀鎖是一種樂觀思想,即認(rèn)為讀多寫少,遇到并發(fā)寫的可能性低,每次去拿數(shù)據(jù)的時(shí)候都認(rèn)為別人不會(huì)修改,所以不會(huì)上鎖,但是在更新的時(shí)候會(huì)判斷一下在此期間別人有沒有去更新這個(gè)數(shù)據(jù),采取在寫時(shí)先讀出當(dāng)前版本號(hào),然后加鎖操作(比較跟上一次的版本號(hào),如果一樣則更新),如果失敗則要重復(fù)讀-比較-寫的操作。

  java 中的樂觀鎖基本都是通過 CAS 操作實(shí)現(xiàn)的,CAS 是一種更新的原子操作,比較當(dāng)前值跟傳入值是否一樣,一樣則更新,否則失敗。

說說JAVA中有哪些鎖

  2. 悲觀鎖

  悲觀鎖是就是悲觀思想,即認(rèn)為寫多,遇到并發(fā)寫的可能性高,每次去拿數(shù)據(jù)的時(shí)候都認(rèn)為別人會(huì)修改,所以每次在讀寫數(shù)據(jù)的時(shí)候都會(huì)上鎖,這樣別人想讀寫這個(gè)數(shù)據(jù)就會(huì)block直到拿到鎖。 java中的悲觀鎖就是Synchronized,AQS框架下的鎖則是先嘗試cas樂觀鎖去獲取鎖,獲取不到,才會(huì)轉(zhuǎn)換為悲觀鎖,如 RetreenLock。

  3. 自旋鎖

  3.1 簡(jiǎn)介

  自旋鎖原理非常簡(jiǎn)單,如果持有鎖的線程能在很短時(shí)間內(nèi)釋放鎖資源,那么那些等待競(jìng)爭(zhēng)鎖的線程就不需要做內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)之間的切換進(jìn)入阻塞掛起狀態(tài),它們只需要等一等(自旋),等持有鎖的線程釋放鎖后即可立即獲取鎖,這樣就避免用戶線程和內(nèi)核的切換的消耗。

  線程自旋是需要消耗 cup 的,說白了就是讓 cup 在做無用功,如果一直獲取不到鎖,那線程也不能一直占用 cup 自旋做無用功,所以需要設(shè)定一個(gè)自旋等待的最大時(shí)間。

  如果持有鎖的線程執(zhí)行的時(shí)間超過自旋等待的最大時(shí)間扔沒有釋放鎖,就會(huì)導(dǎo)致其它爭(zhēng)用鎖的線程在最大等待時(shí)間內(nèi)還是獲取不到鎖,這時(shí)爭(zhēng)用線程會(huì)停止自旋進(jìn)入阻塞狀態(tài)。

  3.2 自旋鎖的優(yōu)缺點(diǎn)

  自旋鎖盡可能的減少線程的阻塞,這對(duì)于鎖的競(jìng)爭(zhēng)不激烈,且占用鎖時(shí)間非常短的代碼塊來說性能能大幅度的提升,因?yàn)樽孕南臅?huì)小于線程阻塞掛起再喚醒的操作的消耗,這些操作會(huì)導(dǎo)致線程發(fā)生兩次上下文切換!

  但是如果鎖的競(jìng)爭(zhēng)激烈,或者持有鎖的線程需要長(zhǎng)時(shí)間占用鎖執(zhí)行同步塊,這時(shí)候就不適合使用自旋鎖了,因?yàn)樽孕i在獲取鎖前一直都是占用 cpu 做無用功,占著 XX 不 XX,同時(shí)有大量線程在競(jìng)爭(zhēng)一個(gè)鎖,會(huì)導(dǎo)致獲取鎖的時(shí)間很長(zhǎng),線程自旋的消耗大于線程阻塞掛起操作的消耗,其它需要 cup 的線程又不能獲取到 cpu,造成 cpu 的浪費(fèi)。所以這種情況下我們要關(guān)閉自旋鎖。

  3.3 自旋鎖時(shí)間閾值(***1.6***引入了適應(yīng)性自旋鎖)

  自旋鎖的目的是為了占著 CPU 的資源不釋放,等到獲取到鎖立即進(jìn)行處理。但是如何去選擇自旋的執(zhí)行時(shí)間呢?如果自旋執(zhí)行時(shí)間太長(zhǎng),會(huì)有大量的線程處于自旋狀態(tài)占用 CPU 資源,進(jìn)而會(huì)影響整體系統(tǒng)的性能。因此自旋的周期選的額外重要!

  JVM 對(duì)于自旋周期的選擇,jdk1.5 這個(gè)限度是一定的寫死的,在 1.6 引入了適應(yīng)性自旋鎖,適應(yīng)性自旋鎖意味著自旋的時(shí)間不在是固定的了,而是由前一次在同一個(gè)鎖上的自旋時(shí)間以及鎖的擁有者的狀態(tài)來決定,基本認(rèn)為一個(gè)線程上下文切換的時(shí)間是最佳的一個(gè)時(shí)間,同時(shí) JVM 還針對(duì)當(dāng)前 CPU 的負(fù)荷情況做了較多的優(yōu)化,如果平均負(fù)載小于 CPUs 則一直自旋,如果有超過(CPUs/2) 個(gè)線程正在自旋,則后來線程直接阻塞,如果正在自旋的線程發(fā)現(xiàn) Owner 發(fā)生了變化則延遲自旋時(shí)間(自旋計(jì)數(shù))或進(jìn)入阻塞,如果 CPU 處于節(jié)電模式則停止自旋,自旋時(shí)間的最壞情況是 CPU 的存儲(chǔ)延遲(CPU A 存儲(chǔ)了一個(gè)數(shù)據(jù),到 CPU B 得知這個(gè)數(shù)據(jù)直接的時(shí)間差),自旋時(shí)會(huì)適當(dāng)放棄線程優(yōu)先級(jí)之間的差異。

  3.4 自旋鎖的開啟

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