java线程安全 - 加锁机制

2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>>

多线程是我们在编程中必然会遇到的、非常基础、非常重要的知识。我们在编程时，头脑中，必须要有多线程的意识（高并发的意识）。虽然很基础，但是也有其难度。这篇博客，将简单介绍面对多线程时，加锁的处理方式。

线程安全的定义

多个线程之间的操作，无论采用何种执行时序或交替方式，都要保证不变性条件不被破坏。

当多个线程访问某个类时，这个类始终都能表现出正确的行为，那么这个类是线程安全的。

内置锁

java的内置锁，相当于一种互斥体（互斥锁）。性能较低。可重入。

同步代码块 - synchronized

• 作为锁的对象引用

每个Java对象，都可以用做一个实现同步的锁。

之所以每个对象都有一个内置锁，只是为了免去显示地创建锁对象。

• 作为由这个锁保护的代码块

• 可重入

如果某个线程试图获取一个已经由它自己持有的锁，那么这个请求就会成功。

当线程请求一个未被持有的锁时，JVM将记下锁的持有者，并且将获取计数值置为1。如果同一个线程再次获取这个锁，计数值将递增，而当线程退出同步代码块时，计数器会相应地递减。当计数值为0时，这个锁将被释放。

当执行时间较长的计算或者可能无法快速完成的操作（例如：网络IO或者控制台IO），一定不要持有锁！

1. Synchronized

互斥锁。

synchronized实现的机理依赖于软件层面上的JVM。

如果当前多线程的性能瓶颈在锁上，可以考虑更换其他机制的锁。

自旋锁 - 避免用户线程和内核的切换。，尽可能的减少阻塞的可能性。对于占用锁时间比较短的代码块来说性能能大幅度的提升！

偏向锁 - 主要用于解决无竞争下面锁的性能问题。

2. Lock

互斥锁。

纯Java实现。

ReentrantLock、ReadWriteLock（ReentrantReadWriteLock）、AbstractQueuedSynchronizer（是一个同步器，支持获取锁和释放锁两个操作）

高并发下，ReentrantLock的性能比Synchronized高很多。

lock()、unlock()，使用ReentrantLock必须在finally控制块中进行解锁操作。

可轮询锁 - 提供了tryLock()轮询方法来获得锁，如果锁可用则获取锁，如果锁不可用，则此方法返回false，并不会为了等待锁而阻塞线程，这极大地降低了死锁情况的发生。

定时锁 - 使用Lock.tryLock(long timeout, TimeUnit unit)来指定让线程在timeout单位时间内去争取锁资源，如果超过这个时间仍然不能获得锁，则放弃锁请求，定时锁可以避免线程陷入死锁的境地。

3. Semaphore

通过acquire()与release()方法来获得和释放临界资源。释放锁的操作也必须在finally代码块中完成。

提供了可轮询锁、定时锁、公平锁、非公平锁。

支持多个临界资源，而ReentrantLock只支持一个临界资源

4. AtomicInteger

AtomicReference

通常AtomicInteger的性能是ReentantLock的好几倍。

转载于:https://my.oschina.net/xiaowangqiongyou/blog/1863353