关于各种锁的理解

时间：2021-05-04 15:15:22 阅读：0 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

标签：lock unsafe 命令修改占用 system art getname second

公平锁，非公平锁

公平锁：非常公平，不能插队，必须先来后到

//参数写为true,就表示公平锁（不写默认就是非公平锁）
public ReentrantLock(boolean fair) {
     sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
 }

非公平锁：非常不公平，允许插队，可以改变顺序（lock,synchronized默认都是非公平锁）

public ReentrantLock() {
    sync = new NonfairSync();
}

可重入锁

简单理解就是：锁里面还有一个锁。

特性：就是一个线程执行可重入锁后，释放全部锁的时候，另一个线程才能继续执行这个可重入锁。

加上A锁里面还有一把B锁。
线程甲执行完A，线程乙还不能执行A，因为A里面还有一把B锁。
甲执行完B锁就会释放B锁，然后再释放A锁，这时乙才能执行（使用lock这个过程特别明显）

通过Synchronized 锁实现

public class LockDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Phone phone = new Phone();
        new Thread(()->{
            phone.sms();
        },"A").start();
        new Thread(()->{
            phone.sms();
        },"B").start();
    }
}
class Phone{
    public synchronized void sms(){
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=> sms");
        call();// 这里也有一把锁
    }
    public synchronized void call(){
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=> call");
    }
}

A=> sms
A=> call
B=> sms
B=> call

Lock 锁实现可重入锁

public class LockDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Phone2 phone2  = new Phone2();
        new Thread(()->{
            phone2.sms();
        },"A").start();
        new Thread(()->{
            phone2.sms();
        },"B").start();
    }
}
class Phone2 {
    Lock lock = new ReentrantLock();

    public void sms() {
        lock.lock();//细节：这个两把锁，两个钥匙
//        lock 锁必须配对，否则就是死锁在里面
        try {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "=>sms");
            call();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public void call() {
        try {
            lock.lock();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "=>call");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

A=>sms
A=>call
B=>sms
B=>call

自旋锁

何谓自旋锁？它是为实现保护共享资源而提出一种锁机制。其实，自旋锁与互斥锁比较类似，它们都是为了解决对某项资源的互斥使用。无论是互斥锁，还是自旋锁，在任何时刻，最多只能有一个保持者，也就说，在任何时刻最多只能有一个执行单元获得锁。但是两者在调度机制上略有不同。对于互斥锁，如果资源已经被占用，资源申请者只能进入睡眠状态。但是自旋锁不会引起调用者睡眠，如果自旋锁已经被别的执行单元保持，调用者就一直循环在那里看是否该自旋锁的保持者已经释放了锁，"自旋"一词就是因此而得名

自旋锁会不断的尝试，直到成功为主。

其实在Unsafe类中就有自旋锁的使用,下面的源码通过CAS和while循环就实现了自旋锁。

技术图片

示例：自定义实现自旋锁（自旋锁是通过CAS和while循环实现的）

public class SpinlockDemo {
    //使用原子类通过CAS实现自旋锁
    // 默认
    // int 0
    //thread null
    AtomicReference<Thread> atomicReference=new AtomicReference<>();

    //加锁
    public void myLock(){
        Thread thread = Thread.currentThread();
        System.out.println(thread.getName()+"===> mylock");

        //自旋锁 当有一个线程A调用该方法，就将原始值null改为A thread,修改成功就结束自旋
        while (!atomicReference.compareAndSet(null,thread)){
            //System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ==> 自旋中~");
        }
    }


    //解锁
    public void myUnlock(){
        Thread thread=Thread.currentThread();
        System.out.println(thread.getName()+"===> myUnlock");
        atomicReference.compareAndSet(thread,null);
    }

}

public class TestSpinLock {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        //使用CAS实现自旋锁
        SpinlockDemo spinlockDemo=new SpinlockDemo();
        new Thread(()->{
            spinlockDemo.myLock();
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                spinlockDemo.myUnlock();
            }
        },"t1").start();

        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);


        new Thread(()->{
            spinlockDemo.myLock();
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                spinlockDemo.myUnlock();
            }
        },"t2").start();
    }
}

t1===> mylock
t2===> mylock
t1===> myUnlock
t2===> myUnlock

//从上面的结果我们看到，t1拿到锁后，一直在自旋，直到thread不等于空结束自旋。t2才能拿到锁，然后自旋，最后解锁

死锁

简单理解：A：先交货再给；B：先给钱再交货

技术图片

死锁示例

public class DeadLock {
    public static void main(String[] args) {
        String lockA= "lockA";
        String lockB= "lockB";

        new Thread(new Mythread(lockA,lockB),"t1").start();
        new Thread(new Mythread(lockB,lockA),"t2").start();
    }
}

class Mythread implements Runnable{

    private String lockA;
    private String lockB;

    public Mythread(String lockA, String lockB) {
        this.lockA = lockA;
        this.lockB = lockB;
    }

    @Override
    public void run() {
        synchronized (lockA){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" lock"+lockA+"===>get"+lockB);
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            synchronized (lockB){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" lock"+lockB+"===>get"+lockA);
            }
        }
    }
}

如何排查死锁

运行程序造成死锁后，打开idea Terminal控制台。
输入使用 jps 定位进程号（jdk 目录 bin 下：有一个 jps）

命令： jps -l 查看所有进程号
使用 jstack 进程进程号找到死锁信息

技术图片