八年级学生做的简易网站,免费加盟游戏代理,网站开发专业的领军人物,企业做网站公司怎么样跟synchronized 相比较#xff0c;可重入锁ReentrankLock其实原理有什么不同#xff1f; 所得基本原理是为了达到一个目的#xff1b;就是让所有线程都能看到某种标记。synchronized通过在对象头中设置标记实现了这一目的#xff0c;是一种JVM原生的锁实现方式。而Reentran…
跟synchronized 相比较可重入锁ReentrankLock其实原理有什么不同 所得基本原理是为了达到一个目的就是让所有线程都能看到某种标记。synchronized通过在对象头中设置标记实现了这一目的是一种JVM原生的锁实现方式。而ReentrantLock以及所有的基于Lock接口的实现类都是通过一个volitile修饰的int型变量并保证每个线程都能拥有对该int的可见性和原子性修改其本质都是基于AQS框架。
那么请谈谈AQS框架是怎么回事儿 AQS(AbstractQueuedSynchronizer类)是一个用来构建所和同步器的框架各种的Lock包中的锁常用的有 ReentrantLock、ReadWriteLock以及其他的如Semaphore、CountDownLatch甚至是早期的FutureTask等等都是基于AQS来构建。
1、AQS在内部定义了一个volatile int state 变量表示同步状态当线程调用lock方法的时候如果state0说明没有任何线程占用共享资源的锁可以获得锁并将state1如果state1则说明有线程目前正在使用共享变量其他线程必须加入同步队列进行等待。2、AQS通过Node内部类构成一个双向链表结构的同步队列来完成线程获取锁的排队工作当线程获取锁失败之后就被添加到队列末尾。 Node 类是对要访问同步代码的线程的封装包含了线程本身及其状态叫waitStatus有五种不同取值分别表示是否被阻塞是否等待唤醒是否已经被取消等每个Node结点关联器prev结点和next结点方便线程释放锁后快速唤醒下一个在等待的线程是一个FIFO的过程。Node类有两个常量SHARED和EXCLUSIVE分别代表共享模式和独占模式。所谓共享模式是一个锁允许多条线程同时操作信号量 Smaphore 就是基于AQS的共享模式实现的独占模式是同一个时间段只能有一个线程对共享资源进行操作多余的请求线程需要排队等待。3、AQS通过内部类ConditionObject 构建等待队列可有多个当Condition 调用wait()方法之后线程将会加入等待队列中而当Condition 调用 signal()方法之后线程将从等待队列转移到同步队列中进行锁竞争。4、AQS和Condition各自维护了不同的队列在使用Lock和Condition的时候其实就是两个队列的互相移动。
请尽可能详细的对比一下synchronized和ReentrantLock的异同 ReentrantLock 是Lock的实现类是一个互斥的同步锁。 从功能的角度上ReentrantLock比synchronized同步操作更加精细甚至实现synchronized没有高级功能例如
等待可中断当持有锁的线程长期不释放锁的时候正在等待的线程可以选择放弃等待对处理执行时间非常长的同步块很有用带超时的获取锁尝试在指定的时间范围内获取锁如果时间到了仍然无法获取则返回。可以判断是否有线程在排队等待获取锁。可以响应中断请求与synchronized不同当获取到锁的线程被中断时能够响应中断中断异常将会被抛出同时锁会被释放。可以实现公平锁。 从锁释放酵素synchronized在JVM层面上实现的不但可以通过一些监控工具监控synchronized的锁定而且在代码执行出现异常的时候JVM会自动释放锁定但是使用Lock则不行Lock是通过代码实现的要保证锁定一定会被释放就必须将unLock()放到finally()代码中。 从性能角度上来讲Synchronized早期实现的比较低效对比ReentrantLock大多数的使用场景性能都较差。但是Java 6中对其进行了很多的改进在竞争不激烈的时候synchronized 的性能要优于 ReentrantLock在高竞争的情况下synchronized的性能会下降几十倍但是ReentrantLock的性能则不变。
ReentrantLock是如何实现可重入性的 ReentrantLock内部自定义了同步器SyncSync即实现了AQS又实现了AOS而AOS提供了一种互斥锁持有的方式也就是在加锁的时候使用了CAS算法将线程对象放入到一个双向链表中每次获取锁的时候看一下当前维护的是那个线程ID和当前请求的线程ID是否一样如果一样就可以获取到锁如果不一样就无法获取到锁。
除了ReentrantLock还有那些JUC中的并发工具 通常所说的并发包JUC也就是java.util.concurrent 及其子包集中了Java并发的各种基础工具类具体主要包括几个方面
提供了CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore等等这些都比synchronized更加高级可以实现更加丰富的多线程控制同步结构。提供了ConcurrentHashMap、有序的ConcurrentSkipListMap、或者通过类似快照机制实现线程安全的动态数组CopyOnWriteArrayList等各种线程安全的容器。提供了ArrayBlockingQueue、SynchronousQueue或者针对特定场景的PriorityBlockingQueue等等各种并发队列实现。强大的Executor框架可以创建各种不同类型的线程池调度任务运行等等。
请谈一谈ReadWriteLock 和 StampedLock的区别。 虽然ReentrantLock和synchronized使用简单但是实现行为上有一定的局限性要么不占要么独占。实际应用场景中。有时候不需要大量竞争的写操作而是以并发读取为主为了进一步优化并发操作的粒度Java提供了读写锁。 读写锁基于的原理是多个读操作不需要互斥如果读锁试图锁定时写锁是被某个线程持有读锁将无法获取而只好等待对方操作结束这样就可以自动保证不会读取到有争议的数据。 ReadWriteLock代表了一对锁下图是一个基于读写锁实现的数据结构当数据量较大并发读多并发写少的时候。能够比纯同步版本凸显出优势。 读写锁看起来比synchronized的粒度似乎更细一些但在实际应用中其表现也不是太好。主要还是因为相对比较大的开销。 所以JDK在后期又引入了StampedLock在提供类似读写锁的同时还支持优化读模式优化读基于假设大多数情况下读操作并不会和写操作冲突其逻辑是先试着修改然后通过validate方法确认是否进行写模式如果没有进入就成功避免了开销如果进入则尝试获取读锁。
如何让Java线程彼此同步了解过那些同步器请分别介绍下。 JUC中的同步器三个主要成员CountDownLatch、CyclicBarrier和Semaphore通过它们可以方便的实现很多线程之间的协助功能。CountDownLatch叫倒计数允许一个或者多个线程等待某些操作完成。
跑步比赛裁判需要等到所有运动员都跑到终点才能计算成绩。模拟并发需要启动100个线程同时访问某个地址希望他们能并发执行而不是一个一个执行 用法CountDownLatch 构造方法指明计数数量被等待线程调用countDown 将计数器减1等待线程使用await进行线程等待。 CyclicBarrier 叫做循环栅栏它实现让一组线程等待至某个状态之后再全部同时执行而且当所有等待线程被释放之后CyclicBarrier可以被重复使用。CyclicBarrier比较典型的应用场景是用来等待并发线程结束。 主要方法是await(),await()每被调用一次计数则会减少1并且阻塞当前线程。当计数器减至0 的时候阻塞解除所有在此CyclicBarrier上阻塞的线程开始运行。 这之后如果再次调用await()计数就会变成n-1,新一轮重新开始这便是Cyclic的含义CyclicBarrier.await带有返回值。用来表示当前线程是第一个到达这个Barrier的线程 Semaphore Java版本的信号量实现用于控制同时访问的线程个数来达到限制通用资源访问的目的其原理通过acquire()获取一个许可如果没有就等待而release()释放一个许可。 如果、Semaphore 的数值被初始化为1那么一个线程就可以通过acquire进入互斥状态本质上和互斥锁是非常相似的。但是区别也非常明显比如互斥锁是持有者的而对于Semaphore 这种计数器结构虽然有类似功能但其实不存在真正意义上的持有者除非进行扩展包装。
CyclicBarrier 和CountDownLatch 看起来很相似对比一下 首先它们的行为有相似度主要区别如下
CountDownLatch 是不可以重置的所以无法重用CyclicBarrier没有这种限制可以重用CountDownLatch 的基本操作组合是countDown/await调用await的线程阻塞等待countDown足够的次数不管是一个线程还是多个线程countDown只要次数足够就可以。CyclicBarrier的基本操作组合是await,当所有的伙伴都调用了await()才会执行任务并且自动重置。CountDownLatch目的是让一个线程等待其他N个线程达到某个时间后自己再去做某个事情通过CyclicBarrier 第二个构造方法 public CyclicBarrier(int parties,Runnable barrierAction),在新线程里做事可以达到同样的效果而CyclicBarrier 的目的是让N多个线程相互等待知道所有的线程都打到某个状态然后这N个线程再去执行后续的事情。通过CountdownLatch在某些场合也能完成类似的效果
