有了公平锁,为什么还要有非公平锁?

开发 前端
这篇文章接着来聊一个话题,Java并发包中的公平锁与非公平锁有啥区别?

写在前面

上篇文章(《​扒一扒ReentrantLock以及AQS实现原理​》)聊了一下Java并发包中的AQS的工作原理,也间接说明了ReentrantLock的工作原理。

这篇文章接着来聊一个话题,Java并发包中的公平锁与非公平锁有啥区别?

什么是非公平锁?

先来聊聊非公平锁是啥,现在大家先回过头来看下面这张图。

有了公平锁,为什么还要有非公平锁?

如上图,现在线程1加了锁,然后线程2尝试加锁,失败后进入了等待队列,处于阻塞中。然后线程1释放了锁,准备来唤醒线程2重新尝试加锁。

注意一点,此时线程2可还停留在等待队列里啊,还没开始尝试重新加锁呢!

然而,不幸的事情发生了,这时半路杀出个程咬金,来了一个线程3!线程3突然尝试对ReentrantLock发起加锁操作,此时会发生什么事情?

很简单!线程2还没来得及重新尝试加锁呢。也就是说,还没来得及尝试重新执行CAS操作将state的值从0变为1呢!线程3冲上来直接一个CAS操作,尝试将state的值从0变为1,结果还成功了!

一旦CAS操作成功,线程3就会将“加锁线程”这个变量设置为他自己。给大家来一张图,看看这整个过程:

有了公平锁,为什么还要有非公平锁?

明明人家线程2规规矩矩的排队领锁呢,结果你线程3不守规矩,线程1刚释放锁,不分青红皂白,直接就跑过来抢先加锁了。

这就导致线程2被唤醒过后,重新尝试加锁执行CAS操作,结果毫无疑问,失败!

原因很简单啊!因为加锁CAS操作,是要尝试将state从0变为1,结果此时state已经是1了,所以CAS操作一定会失败!

一旦加锁失败,就会导致线程2继续留在等待队列里不断的等着,等着线程3释放锁之后,再来唤醒自己,真是可怜!先来的线程2居然加不到锁!

同样给大家来一张图,体会一下线程2这无助的过程:

有了公平锁,为什么还要有非公平锁?

上述的锁策略,就是所谓的非公平锁!

如果你用默认的构造函数来创建ReentrantLock对象,默认的锁策略就是非公平的。

在非公平锁策略之下,不一定说先来排队的线程就就先会得到机会加锁,而是出现各种线程随意抢占的情况。

那如果要实现公平锁的策略该怎么办呢?也很简单,在构造ReentrantLock对象的时候传入一个true即可:

ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true)。

此时就是说让他使用公平锁的策略,那么公平锁具体是什么意思呢?

什么是公平锁?

咱们重新回到第一张图,就是线程1刚刚释放锁之后,线程2还没来得及重新加锁的那个状态。

有了公平锁,为什么还要有非公平锁?

同样,这时假设来了一个线程3,突然杀出来,想要加锁。

如果是公平锁的策略,那么此时线程3不会跟个愣头青一样盲目的直接加锁。

他会先判断一下:咦?AQS的等待队列里,有没有人在排队啊?如果有人在排队的话,说明我前面有兄弟正想要加锁啊!

如果AQS的队列里真的有线程排着队,那我线程3就不能跟个二愣子一样直接抢占加锁了。

因为现在咱们是公平策略,得按照先来后到的顺序依次排队,谁先入队,谁就先从队列里出来加锁!

所以,线程3此时一判断,发现队列里有人排队,自己就会乖乖的排到队列后面去,而不会贸然加锁!

同样,整个过程我们用下面这张图给大家直观的展示一下:

有了公平锁,为什么还要有非公平锁?

上面的等待队列中,线程3会按照公平原则直接进入队列尾部进行排队。

接着,线程2不是被唤醒了么?他就会重新尝试进行CAS加锁,此时没人跟他抢,他当然可以加锁成功了。

然后呢,线程2就会将state值变为1,同时设置“加锁线程”是自己。最后,线程2自己从等待队列里出队。

整个过程,参见下图:

有了公平锁,为什么还要有非公平锁?

这个就是公平锁的策略,过来加锁的线程全部是按照先来后到的顺序,依次进入等待队列中排队的,不会盲目的胡乱抢占加锁,非常的公平。

小结

好了,通过画图和文字分析,相信大家都明白什么是公平锁,什么是非公平锁了!

不过要知道Java并发包里很多锁默认的策略都是非公平的,也就是可能后来的线程先加锁,先来的线程后加锁。

而一般情况下,非公平的策略都没什么大问题,但是大家要对这个策略做到心里有数,在开发的时候,需要自己来考虑和权衡是要用公平策略还是非公平策略。

责任编辑:姜华 来源: 今日头条
相关推荐

2022-05-09 07:37:04

Java非公平锁公平锁

2022-12-26 00:00:04

公平锁非公平锁

2021-08-20 07:54:20

非公平锁 Java多线编程

2019-01-04 11:18:35

独享锁共享锁非公平锁

2023-10-07 08:17:40

公平锁非公平锁

2020-08-24 08:13:25

非公平锁源码

2018-07-31 15:05:51

Java公平锁线程

2023-01-12 09:01:01

MongoDBMySQL

2021-07-02 08:51:09

Redisson分布式锁公平锁

2021-06-30 14:56:12

Redisson分布式公平锁

2021-07-01 09:42:08

Redisson分布式

2022-06-15 15:14:17

Java公平锁非公平锁

2022-07-19 08:01:32

HTTP协议RPC

2022-12-08 17:15:54

Java并发包

2022-10-08 00:00:00

websocket协议HTTP

2023-09-07 08:07:56

goHTTP网络

2021-06-02 21:31:39

Synchronous非公平模式

2022-06-07 08:39:35

RPCHTTP

2020-11-25 09:36:17

HTTPRPC远程

2022-04-14 07:56:30

公平锁Java线程
点赞
收藏

51CTO技术栈公众号