四.线程同步-创新互联

java允许多线程并发控制,当多个线程同时操作一个可共享的资源变量时(如数据的增删改查),
将会导致数据不准确,相互之间产生冲突,因此加入同步锁以避免在该线程没有完成操作之前,被其他线程的调用, 从而保证了该变量的唯一性和准确性。

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锁类型

可重入锁:在执行对象中所有同步方法不用再次获得锁
可中断锁:在等待获取锁过程中可中断
公平锁: 按等待获取锁的线程的等待时间进行获取,等待时间长的具有优先获取锁权利
读写锁:对资源读取和写入的时候拆分为2部分处理,读的时候可以多线程一起读,写的时候必须同步地写
常用同步方法比较:

ReentrantLock ReentrantLock是Lock接口的实现

ReentrantLock是JDK方法,需要手动声明上锁和释放锁,因此语法相对复杂些;如果忘记释放锁容易导致死锁
锁的获取: 分情况而定,Lock有多个锁获取的方式,大致就是可以尝试获得锁,线程可以不用一直等待
锁的状态:可以判断
锁的类型:可重入 可中断 可公平(两者皆可)
性能 Lock: 大量同步 Lock可以提高多个线程进行读操作的效率。(可以通过readwritelock实现读写分离)
在资源竞争不是很激烈的情况下,Synchronized的性能要优于ReetrantLock,但是在资源竞争很激烈的情况下,Synchronized的性能会下降几十倍,但是ReetrantLock的性能能维持常态;

ReentrantLock提供了多样化的同步,比如有时间限制的同步,可以被Interrupt的同步(synchronized的同步是不能Interrupt的)等。在资源竞争不激烈的情形下,性能稍微比synchronized差点点。但是当同步非常激烈的时候,synchronized的性能一下子能下降好几十倍。而ReentrantLock确还能维持常态。
6. ReentrantLock具有更好的细粒度,可以在ReentrantLock里面设置内部Condititon类,可以实现分组唤醒需要唤醒的线程

Synchronized

Synchoronized是JVM方法,由编辑器保证枷锁和释放,在发生异常时候会自动释放占有的锁,因此不会出现死锁
锁的获取:假设A线程获得锁,B线程等待。如果A线程阻塞,B线程会一直等待
锁的状态:无法判断
锁的类型: 可重入 不可中断 非公平
一、两种锁的底层实现方式:
synchronized:底层使用指令码方式来控制锁的,映射成字节码指令就是增加来两个指令:monitorenter和monitorexit。当线程执行遇到monitorenter指令时会尝试获取内置锁,如果获取锁则锁计数器+1,如果没有获取锁则阻塞;当遇到monitorexit指令时锁计数器-1,如果计数器为0则释放锁。

Look底层主要靠volatile和CAS操作实现的,底层是CAS乐观锁,依赖AbstractQueuedSynchronizer类,把所有的请求线程构成一个CLH队列。而对该队列的操作均通过Lock-Free(CAS)操作

二、在jdk1.6~jdk1.7的时候,synchronized优化:
1、线程自旋和适应性自旋
我们知道,java’线程其实是映射在内核之上的,线程的挂起和恢复会极大的影响开销。并且jdk官方人员发现,很多线程在等待锁的时候,在很短的一段时间就获得了锁,所以它们在线程等待的时候,并不需要把线程挂起,而是让他无目的的循环,一般设置10次。这样就避免了线程切换的开销,极大的提升了性能。
而适应性自旋,是赋予了自旋一种学习能力,它并不固定自旋10次一下。他可以根据它前面线程的自旋情况,从而调整它的自旋,甚至是不经过自旋而直接挂起。
2、锁消除:把不必要的同步在编译阶段进行移除。
3、锁粗化
4、轻量级锁
5、偏向锁

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