Java——对锁的一些认知 有哪些锁

博客介绍了同一进程和不同进程下的锁机制。同一进程有重入锁和读写锁,重入锁根据线程状态计数,读写锁分离可提高并发。不同进程主要涉及分布式锁,基于数据库和 Redis 实现,同时指出数据库实现存在的问题并给出解决方案。

同一进程

重入锁

使用 ReentrantLock 获取锁的时候会判断当前线程是否为获取锁的线程,如果是则将同步的状态 +1 ,释放锁的时候则将状态 -1。只有将同步状态的次数置为 0 的时候才会最终释放锁。

读写锁

使用 ReentrantReadWriteLock ,同时维护一对锁:读锁和写锁。当写线程访问时则其他所有锁都将阻塞,读线程访问时则不会。通过读写锁的分离可以很大程度的提高并发量和吞吐量。

不同进程

分布式锁:

基于数据库

可以创建一张表,将其中的某个字段设置为唯一索引,当多个请求过来的时候只有新建记录成功的请求才算获取到锁,当使用完毕删除这条记录的时候即释放锁。

存在的问题:

  • 数据库单点问题,挂了怎么办?
  • 不是重入锁,同一进程无法在释放锁之前再次获得锁,因为数据库中已经存在了一条记录了。
  • 锁是非阻塞的,一旦 insert 失败则会立即返回,并不会进入阻塞队列只能下一次再次获取。
  • 锁没有失效时间,如果那个进程解锁失败那就没有请求可以再次获取锁了。

解决方案:

  • 数据库切换为主从,不存在单点。
  • 在表中加入一个同步状态字段,每次获取锁的是加 1 ,释放锁的时候-1,当状态为 0 的时候就删除这条记录,即释放锁。
  • 非阻塞的情况可以用 while 循环来实现,循环的时候记录时间,达到 X 秒记为超时,break
  • 可以开启一个定时任务每隔一段时间扫描找出多少 X 秒都没有被删除的记录,主动删除这条记录。

基于 Redis

使用 setNX(key) setEX(timeout) 命令,只有在该 key 不存在的时候创建这个 key,就相当于获取了锁。由于有超时时间,所以过了规定时间会自动删除,这样也可以避免死锁。

可以参考:

基于 Redis 的分布式锁

基于 ZK

(Kriging_NSGA2)克里金模型结合多目标遗传算法求最优因变量及对应的最佳自变量组合研究(Matlab代码实现)内容概要:本文介绍了克里金模型(Kriging)与多目标遗传算法NSGA-II相结合的方法,用于求解最优因变量及其对应的最佳自变量组合,并提供了完整的Matlab代码实现。该方法首先利用克里金模型构建高精度的代理模型,逼近复杂的非线性系统响应,减少计算成本;随后结合NSGA-II算法进行多目标优化,搜索帕累托前沿解集,从而获得多个最优折衷方案。文中详细阐述了代理模型构建、算法集成流程及参数设置,适用于工程设计、参数反演等复杂优化问题。此外,文档还展示了该方法在SCI一区论文中的复现应用,体现了其科学性与实用性。; 适合人群:具备一定Matlab编程基础,熟悉优化算法和数值建模的研究生、科研人员及工程技术人员,尤其适合从事仿真优化、实验设计、代理模型研究的相关领域工作者。; 使用场景及目标:①解决高计算成本的多目标优化问题,通过代理模型降低仿真次数;②在无法解析求导或函数高度非线性的情况下寻找最优变量组合;③复现SCI高水平论文中的优化方法,提升科研可信度与效率;④应用于工程设计、能源系统调度、智能制造等需参数优化的实际场景。; 阅读建议:建议读者结合提供的Matlab代码逐段理解算法实现过程,重点关注克里金模型的构建步骤与NSGA-II的集成方式,建议自行调整测试函数或实际案例验证算法性能,并配合YALMIP等工具包扩展优化求解能力。
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