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自旋锁、阻塞锁、可重入锁使用解析

作者:互联网

常听见有人在问这几种类型的锁有什么区别,所以整理了这篇文章。

一、自旋锁

自旋锁是采用让当前线程不停地的在循环体内执行实现的,当循环的条件被其他线程改变时 才能进入临界区。如下:

 

使用了CAS原子操作,lock函数将owner设置为当前线程,并且预测原来的值为空。unlock函数将owner设置为null,并且预测值为当前线程。

当有第二个线程调用lock操作时由于owner值不为空,导致循环一直被执行,直至第一个线程调用unlock函数将owner设置为null,第二个线程才能进入临界区。

TIP: 自旋锁只是将当前线程不停地执行循环体,不进行线程状态的改变,所以响应速度更快。但当线程数不停增加时,性能下降明显,因为每个线程都需要执行,占用CPU时间。所以当线程竞争不激烈,并且保持锁的时间段,适合使用自旋锁。

二、阻塞锁

阻塞锁,与自旋锁不同,改变了线程的运行状态。阻塞锁,可以说是让线程进入阻塞状态进行等待,当获得相应的信号(唤醒,时间) 时,才可以进入线程的准备就绪状态,准备就绪状态的所有线程,通过竞争,进入运行状态。

在JAVA环境中,线程Thread有如下几个状态:

JAVA中,能够进入\退出、阻塞状态或包含阻塞锁的方法有 ,synchronized 关键字,ReentrantLock,Object.wait()\notify(),LockSupport.park() / unpark()等。

参考Jdk文档中的一个示例就是使用了LockSupport的阻塞锁:

 

阻塞锁的优势在于,阻塞的线程不会占用cpu时间, 不会导致 cpu占用率过高,但进入时间以及恢复时间都要比自旋锁略慢,因为线程的状态需要切换。

TIP:在竞争激烈的情况下 阻塞锁的性能要明显高于 自旋锁。所以在线程竞争不激烈的情况下,使用自旋锁,竞争激烈的情况下使用,阻塞锁。

三、可重入锁

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 ,内层递归函数仍然有获取该锁的代码,但不受影响。在JDK中 ReentrantLock 和synchronized 都是可重入锁。

两个使用示例:

 

 

上面两个示例都会打印出两次相同的结果。所以这样的锁叫可重入锁。可重入锁最大的作用是避免死锁

如果我们以上面示例的自旋锁,在同一个线程内,两次调用lock(),会导致第二次调用lock位置进行自旋,产生了死锁。当unlock()第一次调用时,就已经将所有锁都释放。说明这个锁并不是可重入的。

我们可以把上面的自旋锁,采用计数的方式改造成可重入锁。

修改之后,如下:

 

 

 

标签:重入,状态,示例,阻塞,线程,自旋
来源: https://www.cnblogs.com/yifanSJ/p/16334114.html