并發編程:Lock與Condition
一、互斥鎖
1、鎖的可重入性
“可重入鎖”是指當一個線程調用 object.lock()獲取到鎖,進入臨界區后,再次調用object.lock(),仍 然可以獲取到該鎖。顯然,通常的鎖都要設計成可重入的,否則就會發生死鎖。
synchronized關鍵字,就是可重入鎖。
2、類繼承層次
Concurrent 包中的與互斥鎖(ReentrantLock)相關類之 間的繼承層次,如下圖所示:
3、鎖的公平性vs.非公平性
什么叫公平鎖和非公平鎖呢?先舉個現實生活中的例子,一個人去火車站售票窗口買票,發現現場 有人排隊,于是他排在隊伍末尾,遵循先到者優先服務的規則,這叫公平;如果他去了不排隊,直接沖 到窗口買票,這叫作不公平。
對應到鎖的例子,一個新的線程來了之后,看到有很多線程在排隊,自己排到隊伍末尾,這叫公 平;線程來了之后直接去搶鎖,這叫作不公平。默認設置的是非公平鎖,其實是為了提高效率,減少線 程切換。
鎖實現的基本原理
Sync的父類AbstractQueuedSynchronizer經常被稱作隊列同步器(AQS),這個類非常重要,該 類的父類是AbstractOwnableSynchronizer。 此處的鎖具備synchronized功能,即可以阻塞一個線程。
為了實現一把具有阻塞或喚醒功能的鎖, 需要幾個核心要素:
1. 需要一個state變量,標記該鎖的狀態。state變量至少有兩個值:0、1。對state變量的操作, 使用CAS保證線程安全。
2. 需要記錄當前是哪個線程持有鎖。
3. 需要底層支持對一個線程進行阻塞或喚醒操作。
4. 需要有一個隊列維護所有阻塞的線程。這個隊列也必須是線程安全的無鎖隊列,也需要使用 CAS。