Java 中的锁

关键词和类

• synchronized
• ReentrantLock
• ReentrantReadWriteLock
• StampedLock
• LockSupport

名词术语

• 偏向锁
• 轻量级锁
• 重量级锁
• 公平锁
• 非公平锁
• 可重入锁
• 递归锁
• 自旋锁
• 独占锁
• 共享锁
• 互斥锁
• 读锁
• 写锁
• 分段锁

公平锁/非公平锁

公平锁就是队列，多个线程按照锁的申请顺序来获取锁，类似排队打饭，先来后到。

非公平锁，就是加塞，能加塞上就加，加不上再变公平锁，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，有可能会造成优先级反转或饥饿现象。

非公平锁优点在于吞吐量比公平锁大。

synchronized和ReentrantLock默认都是非公平锁。

可重入锁/递归锁

可重入锁又叫递归锁。

线程可以进入任何一个它已经拥有的锁的同步着的代码块。

自旋锁

获取锁的线程不会立即阻塞，采用循环的方式去尝试获取锁。

好处是减少线程上下文切换的消耗，缺点是循环会消耗CPU。

独占锁

锁一次只能被一个线程持有。对synchronized和ReentrantLock而言都是独占锁。

共享锁

该锁可以被多个线程所持有。

ReentrantReadWriteLock：读锁是共享锁，写锁是独占锁，但读写是互斥的，写的时候不能读，读的时候不能写。

synchronized

底层原理

monitor enter和monitor exit指令。

为什么有两个 monitor exit

第一个monitorexit是正常程序退出，第二个monitorexit是确保异常情况下锁也能解除。

public static void main(java.lang.String[]);
Code:
   0: ldc           #2                  // class lock/SyncDemo
   2: dup
   3: astore_1
   4: monitorenter
   5: aload_1
   6: monitorexit
   7: goto          15
  10: astore_2
  11: aload_1
  12: monitorexit
  13: aload_2
  14: athrow
  15: return
Exception table:
   from    to  target type
       5     7    10   any
      10    13    10   any

Lock

底层原理

AQS+CAS。

synchronized 与 Lock 区别

synchronized

1. 非公平锁
2. synchronized属于jvm层面，Java关键字
3. 不需要用户手动释放，同步代码块执行完毕后会自动释放
4. 不可中断。要么完成要么抛出异常

Lock

1. 非公平锁和公平锁都可以
2. Lock是Java API层面，Java5后
3. 需要用户手动释放，若没有释放，就有可能导致出现死锁现象
4. 可中断，设置超时时间tryLock(long timeout, TimeUnit unit)