Java中各种锁的相关知识点(含代码)
公平锁/非公平锁/可重入锁/递归锁/自旋锁谈谈你的理解，请手写一个自旋锁
-
公平锁：是指多个线程按照申请锁的顺序来获取锁，类似排队打饭，先来后到
-
非公平锁：是指多个线程获取锁的顺序并不是按照申请锁的顺序，有可能后申请的线程比先申请的线程优先获取锁在高并发的情况下，有可能会造成优先级反转或者饥饿现象
并发包中ReentrantLock的创建可以指定构造函数的boolean类型来得到公平锁或非公平锁，默认是非公平锁，非公平锁的优点在于吞吐量比公平锁大。对于Synchronized而言，也是一种非公平锁。
关于两者的区别：
-
公平锁：Threads acquire a fair lock in the order in which they requested it。公平锁就是很公平，在并发环境中中，每个线程在获取锁时会先查看此锁维护的等待队列，如果为空，或者当前线程是等待队列的第一个，就占有锁，否则就会加入到等待队列中，以后会按照FIFO的规则从队列中取到自己
-
非公平锁：a nofair lock permits barging: threads rquesting a lock can jump ahead of the queue of waiting threads if the lock happens to be available when it is requested。非公平锁比较粗鲁，上来就尝试占有锁，如果尝试失败，就再采用类似公平锁那种方式。
可重入锁(也叫做递归锁)：指的是同一线程外层函数获得锁之后，内层递归函数仍然能获取该锁的代码，在同一个线程在外层方法获取锁的时候，在进入内层方法会自动获取锁，也就是说，线程可以进入任何一个它已经拥有的锁所同步着的代码块。
class phone implements Runnable{ public synchronized void sendSMS() throws Exception{ System.out.println(Thread.currentThread.getName()+"\t invoked sendSMS()"); sendEmail(); } public synchronized void sendEmail() throws Exception{ System.out.println(Thread.currentThread.getName()+"\t --invoked sendEmail()"); } Lock lock = new ReentrantLock(); @Override public void run(){ get(); } public void get(){ lock.lock(); lock.lock(); try{ //线程可以进入任何一个它已经拥有的锁所同步着的代码块 System.out.println(Thread.currentThread.getName()+"\t invoked get()"); set(); }finally{ lock.unlock(); lock.unlock(); } } public void set(){ lock.lock(); try{ System.out.println(Thread.currentThread.getName()+"\t invoked set()"); }finally{ lock.unlock(); } }}public class ReentrantLockDemo{ public static void main(String[] args) throws Exception{ Phone phone = new Phone(); new Thread(() -> { try{ phone.sendSMS(); }catch(Exception e){ e.printStackTrace(); } },"t1").start(); new Thread(() -> { try{ phone.sendSMS(); }catch(Exception e){ e.printStackTrace(); } },"t2").start(); System.out.println(); //暂停一会线程 try{ TimeUnit.SECONDS.sleep(1); }catch(InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } Thread t3 = new Thread(phone, "t3"); Thread t4 = new Thread(phone, "t4"); t3.start(); t4.start(); }}自旋锁(spinlock)：是指尝试获取锁的线程不会立即阻塞，而是采用循环的方式去尝试获取锁，这样的好处是减少线程上下文切换的消耗，缺点是循环会消耗CPU
//unsafe.getAndAddIntpublic final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4){ int var5; do{ var5 = this.getIntVolatile(var1, var2); }while(this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4)); return var5;}/自旋锁的好处：循环比较获取直到成功为止，没有类似wait的阻塞通过CAS操作完成自旋锁，A线程先进来调用myLock方法自己持有锁5秒钟，B随后进来后发现当前有线程持有锁，不是null，所以只能通过自旋等待，直到A释放锁后随后抢到*/public class SpinLockDemo{ //原子引用线程 AtomicReference atomicReference = new AtomicReference(); public void myLock(){ Thread thread = Thread.currentThread(); System.out.println(Thread.currentThread.getName()+"\t come in O(N_N)O"); while(!atomicReference.compareAndSet(null, thread)){ } } public void myUnlock(){ Thread thread = Thread.currentThread(); atomicReference.compareAndSet(thread, null); System.out.println(Thread.currentThread.getName()+"\t invoked myUnlock()"); } public static void main(String[] args){ SpinLockDemo spinLockDemo = new SpinLockDemo(); new Thread(() -> { spinLockDemo.myLock(); try{//暂停一会儿线程 TimeUnit.SECONDS.sleep(5); }catch(InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } spinLockDemo.myUnlock(); },"AA").start(); try{ TimeUnit.SECONDS.sleep(1); }catch(InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } new Thread(() -> { spinLockDemo.myLock(); try{//暂停一会儿线程 TimeUnit.SECONDS.sleep(5); }catch(InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } spinLockDemo.myUnlock(); },"BB").start(); }}-
独占锁：指该锁一次只能被一个线程所持有。对ReentrantLock和Synchronized而言都是独占锁。
-
共享锁：指该锁可被多个线程所持有。
对ReentrantReadWriteLock其读锁是共享锁，其写锁是独占锁。读锁的共享锁可保证并发读是非常高效的，读写，写读，写写过程是互斥的
/多个线程同时读一个资源类没有任何问题，所以为了满足并发量，读取共享资源应该可以同时进行。但是如果有一个线程想去写共享资源来，就不应该再有其他线程可以对该资源进行读或写小总结： 读-读能共存 读-写不能共存 写-写不能共存 写操作：原子+独占，整个过程必须是一个完整的统一体，中间不允许被分割，被打断*/
class MyCache{//资源类 private volatile Map map = new HashMap(); private ReentrantReadWriteLock rwLock = new ReentrantReadWriteLock(); public void put(String key, Object value){ rwLock.writeLock().lock(); try{ System.out.println(Thread.currentThread.getName()+"\t 正在写入："+key); try{//暂停一会儿线程 TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(300); }catch(InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } map.put(key.value); System.out.println(Thread.currentThread.getName()+"\t 写入完成："); }catch(Exception e){ e.printStackTrace(); }finally{ rwLock.writeLock().unlock(); } } public void get(String key){ rwLock.readLock().lock(); try{ System.out.println(Thread.currentThread.getName()+"\t 正在读取："); try{//暂停一会儿线程 TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(300); }catch(InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } Object res =map.get(key); System.out.println(Thread.currentThread.getName()+"\t 读取完成："+res); }catch(Exception e){ e.printStackTrace(); }finally{ rwLock.readLock().unlock(); } }}public class ReadWriteLockDemo{ public static void main(String[] args){ MyCache myCache = new MyCache(); for(int i = 1; i { myCache.put(tempInt+"", tempInt+""); },String.valueOf(i)).start(); } for(int i = 1; i { myCache.get(tempInt+""); },String.valueOf(i)).start(); } }}
