這篇文章將為大家詳細(xì)講解有關(guān)怎么深入理解Java中的鎖，文章內(nèi)容質(zhì)量較高，因此小編分享給大家做個(gè)參考，希望大家閱讀完這篇文章后對(duì)相關(guān)知識(shí)有一定的了解。

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locks包結(jié)構(gòu)層次

Lock 接口

代碼示例：

public class GetLockDemo {
 // 公平鎖  // static Lock lock =new ReentrantLock(true);
 // 非公平鎖  static Lock lock = new ReentrantLock();
 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
   // 主線程 拿到鎖    lock.lock();
   Thread thread =
       new Thread(
           () -> {
             // 子線程 獲取鎖（不死不休）              System.out.println("begain to get lock...");
             lock.lock();
             System.out.println("succeed to get lock...");
             //              // 子線程 獲取鎖(淺嘗輒止)
             //              boolean result = lock.tryLock();
             //              System.out.println("是否獲得到鎖：" + result);
             //
             //              // 子線程 獲取鎖(過(guò)時(shí)不候)
             //              try {
             //                boolean result1 = lock.tryLock(5, TimeUnit.SECONDS);
             //                System.out.println("是否獲得到鎖：" + result1);
             //              } catch (InterruptedException e) {
             //                e.printStackTrace();
             //              }
             //
             //              // 子線程 獲取鎖（任人擺布）              //              try {
             //                System.out.println("start to get lock Interruptibly");
             //                lock.lockInterruptibly();
             //              } catch (InterruptedException e) {
             //                e.printStackTrace();
             //                System.out.println("dad asked me to stop...");
             //              }
           });
   thread.start();
   Thread.sleep(10000L);
   lock.unlock();
 }
}

結(jié)論：

• lock()  最常用

• lockInterruptibly() 方法一般更昂貴，有的實(shí)現(xiàn)類可能沒(méi)有實(shí)現(xiàn) lockInterruptible() 方法。

  只有真的需要用中斷時(shí)，才使用，使用前應(yīng)看清實(shí)現(xiàn)類對(duì)該方法的描述。

Condition

condition代碼示例：

public class ConditionDemo {
 static Lock lock = new ReentrantLock();
 static Condition condition = lock.newCondition();
 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
   Thread thread =
       new Thread(
           () -> {
             lock.lock();
             System.out.println("condition.await()");
             try {
               condition.await();
               System.out.println("here i am...");
             } catch (InterruptedException e) {
               e.printStackTrace();
             } finally {
               lock.unlock();
             }
           });
   thread.start();
   Thread.sleep(2000L);
   lock.lock();
   condition.signalAll();
   lock.unlock();
 }
}

ReetrantLock

ReentrantLock是可重入鎖，同一線程可以多次獲取到鎖

ReentrantLock實(shí)現(xiàn)原理分析

1. ReentrantLock需要一個(gè)owner用來(lái)標(biāo)記那個(gè)線程獲取到了鎖，一個(gè)count用來(lái)記錄加鎖的次數(shù)和一個(gè)waiters等待隊(duì)列用來(lái)存放沒(méi)有搶到鎖的線程列表

2. 當(dāng)有線程進(jìn)來(lái)時(shí)，會(huì)先判斷count的值，如果count為0說(shuō)明鎖沒(méi)有被占用

3. 然后通過(guò)CAS操作進(jìn)行搶鎖

4. 如果搶到鎖則count的值會(huì)加1，同時(shí)將owner設(shè)置為當(dāng)前線程的引用

5. 如果count不為0同時(shí)owner指向當(dāng)前線程的引用，則將count的值加1

6. 如果count不為0同時(shí)owner指向的不是當(dāng)前線程的引用，則將線程放入等待隊(duì)列waiters中

7. 如果CAS搶鎖失敗，則將線程放入等待隊(duì)列waiters中

8. 當(dāng)線程使用完鎖后，會(huì)釋放其持有的鎖，釋放鎖時(shí)會(huì)將count的值減1，如果count值為0則將owner設(shè)為null

9. 如果count值不為0則會(huì)喚醒等待隊(duì)列頭部的線程進(jìn)行搶鎖

手動(dòng)實(shí)現(xiàn)ReentrantLock代碼示例：

public class MyReentrantLock implements Lock {
 // 標(biāo)記重入次數(shù)的count值  private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
 // 鎖的擁有者  private AtomicReference<Thread> owner = new AtomicReference<>();
 // 等待隊(duì)列  private LinkedBlockingDeque<Thread> waiters = new LinkedBlockingDeque<>();
 @Override
 public boolean tryLock() {
   // 判斷count是否為0，若count！=0，說(shuō)明鎖被占用    int ct = count.get();
   if (ct != 0) {
     // 判斷鎖是否被當(dāng)前線程占用，若被當(dāng)前線程占用，做重入操作，count+=1
     if (owner.get() == Thread.currentThread()) {
       count.set(ct + 1);
       return true;
     } else {
       // 若不是當(dāng)前線程占用，互斥，搶鎖失敗，return false
       return false;
     }
   } else {
     // 若count=0， 說(shuō)明鎖未被占用，通過(guò)CAS（0，1） 來(lái)?yè)屾i      if (count.compareAndSet(ct, ct + 1)) {
       // 若搶鎖成功，設(shè)置owner為當(dāng)前線程的引用        owner.set(Thread.currentThread());
       return true;
     } else {
       return false;
     }
   }
 }
 @Override
 public void lock() {
   // 嘗試搶鎖    if (!tryLock()) {
     // 如果失敗，進(jìn)入等待隊(duì)列      waiters.offer(Thread.currentThread());
     // 自旋      for (; ; ) {
       // 判斷是否是隊(duì)列頭部，如果是        Thread head = waiters.peek();
       if (head == Thread.currentThread()) {
         // 再次嘗試搶鎖          if (!tryLock()) {
           // 若搶鎖失敗，掛起線程，繼續(xù)等待            LockSupport.park();
         } else {
           // 若成功，就出隊(duì)列            waiters.poll();
           return;
         }
       } else {
         // 如果不是隊(duì)列頭部，就掛起線程          LockSupport.park();
       }
     }
   }
 }
 public boolean tryUnlock() {
   // 判斷，是否是當(dāng)前線程占有鎖，若不是，拋異常    if (owner.get() != Thread.currentThread()) {
     throw new IllegalMonitorStateException();
   } else {
     // 如果是，就將count-1  若count變?yōu)? ，則解鎖成功      int ct = count.get();
     int nextc = ct - 1;
     count.set(nextc);
     // 判斷count值是否為0
     if (nextc == 0) {
       owner.compareAndSet(Thread.currentThread(), null);
       return true;
     } else {
       return false;
     }
   }
 }
 @Override
 public void unlock() {
   // 嘗試釋放鎖    if (tryUnlock()) {
     // 獲取隊(duì)列頭部， 如果不為null則將其喚醒      Thread thread = waiters.peek();
     if (thread != null) {
       LockSupport.unpark(thread);
     }
   }
 }
 @Override
 public boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
   return false;
 }
 @Override
 public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {}
 @Override
 public Condition newCondition() {
   return null;
 }
}

synchronized VS Lock

synchronized：
優(yōu)點(diǎn)：

• 使用簡(jiǎn)單，語(yǔ)義清晰，哪里需要點(diǎn)哪里

• 由JVM提供，提供了多種優(yōu)化方案（鎖粗化，鎖消除，偏向鎖，輕量級(jí)鎖）

• 鎖的釋放由虛擬機(jī)完成，不用人工干預(yù)，降低了死鎖的可能性

  
  缺點(diǎn)：

  悲觀的排他鎖，無(wú)法實(shí)現(xiàn)鎖的高級(jí)功能如公平鎖，讀寫(xiě)鎖等

Lock：

優(yōu)點(diǎn)：可以實(shí)現(xiàn)synchronized無(wú)法實(shí)現(xiàn)的鎖的高級(jí)功能如公平鎖，讀寫(xiě)鎖等，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)更多的功能　
缺點(diǎn)：需手動(dòng)釋放鎖unlock，使用不當(dāng)容易造成死鎖

結(jié)論: 兩者都是可重入鎖，synchronized可以類比為傻瓜相機(jī)，提供了固定的功能，而Lock可以類比為單方，可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)所需的功能

關(guān)于怎么深入理解Java中的鎖就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對(duì)大家有一定的幫助，可以學(xué)到更多知識(shí)。如果覺(jué)得文章不錯(cuò)，可以把它分享出去讓更多的人看到。

分享名稱：怎么深入理解Java中的鎖
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