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精心设计的高效并发机制#xff0c;正是构建大规模应用的基础之一#xff0c;所以考察并发…第15讲

synchronized和ReentrantLock有什么区别呢

从今天开始我们将进入

精心设计的高效并发机制正是构建大规模应用的基础之一所以考察并发基本功也成为各个公司面试

Java

Locking它提供了互斥的语义和可见性当一个线程已经获取当前锁时其他试图获取的线程只能等待或者阻塞在那里。

Java

方法获取代码书写也更加灵活。

与此同时ReentrantLock

synchronized

fairness也就是公平性或者利用定义条件等。

但是编码中也需要注意必须要明确调用

unlock()

在很多场景下性能相差较大在后续版本进行了较多改进在低竞争场景中表现可能优于

考点分析

今天的题目是考察并发编程的常见基础题我给出的典型回答算是一个相对全面的总结。

对于并发编程不同公司或者面试官面试风格也不一样有个别大厂喜欢一直追问你相关机制的扩展或者底层有的喜欢从实用角度出发所以你在准备并发编程方面需要一定的耐心。

更进一步你还需要

底层实现理解锁膨胀、降级理解偏斜锁、自旋锁、轻量级锁、重量级锁等概念。

掌握并发包中

专栏前面几期穿插了一些并发的概念有同学反馈理解起来有点困难尤其对一些并发相关概念比较陌生所以在这一讲我也对会一些基础的概念进行补充。

我建议阅读

Practice虽然可能稍显学究但不可否认这是一本非常系统和全面的

Java

并发编程书籍。

按照其中的定义线程安全是一个多线程环境下正确性的概念也就是保证多线程环境下共享的、可修改的状态的正确性这里的状态反映在程序中其实可以看作是数据。

换个角度来看如果状态不是共享的或者不是可修改的也就不存在线程安全问题进而可以推理出保证线程安全的两个办法

final

原子性简单说就是相关操作不会中途被其他线程干扰一般通过同步机制实现。

可见性是一个线程修改了某个共享变量其状态能够立即被其他线程知晓通常被解释为将线程本地状态反映到主内存上volatile

可能有点晦涩那么我们看看下面的代码段分析一下原子性需求体现在哪里。

这个例子通过取两次数值然后进行对比来模拟两次对共享状态的操作。

你可以编译并执行可以看到仅仅是两个线程的低度并发就非常容易碰到

former

不相等的情况。

这是因为在两次取值的过程中其他线程可能已经修改了

public

run(){sample.nonSafeAction();}};Thread

threadB

run(){sample.nonSafeAction();}};threadA.start();threadB.start();threadA.join();threadB.join();}

C:\c:\jdk-9\bin\java

非常便利如果用来修饰静态方法其等同于利用下面代码将方法体囊括进来

synchronized

ReentrantLock。

你可能好奇什么是再入它是表示当一个线程试图获取一个它已经获取的锁时这个获取动作就自动成功这是对锁获取粒度的一个概念也就是锁的持有是以线程为单位而不是基于调用次数。

Java

pthread

再入锁可以设置公平性fairness我们可在创建再入锁时选择是否是公平的。

ReentrantLock

ReentrantLock(true);这里所谓的公平性是指在竞争场景中当公平性为真时会倾向于将锁赋予等待时间最久的线程。

公平性是减少线程“饥饿”个别线程长期等待锁但始终无法获取情况发生的一个办法。

如果使用

synchronized我们根本无法进行公平性的选择其永远是不公平的这也是主流操作系统线程调度的选择。

通用场景中公平性未必有想象中的那么重要Java

“饥饿”发生。

与此同时若要保证公平性则会引入额外开销自然会导致一定的吞吐量下降。

所以我建议只有当你的程序确实有公平性需要的时候才有必要指定它。

lock()

try-catch-finally典型的代码结构如下这是个良好的习惯。

ReentrantLock

synchronized因为可以像普通对象一样使用所以可以利用其提供的各种便利方法进行精细的同步操作甚至是实现

synchronized

这里我特别想强调条件变量java.util.concurrent.Condition如果说

ReentrantLock

等操作转化为相应的对象将复杂而晦涩的同步操作转变为直观可控的对象行为。

ArrayBlockingQueue

IllegalArgumentException();this.items

new

}两个条件变量是从同一再入锁创建出来然后使用在特定操作中如下面的

take

this.lock;lock.lockInterruptibly();try

{while

lock.isHeldByCurrentThread();//

assert

的组合完成了条件判断和通知等待线程非常顺畅就完成了状态流转。

注意signal

await

中对其进行了非常多的改进可以参考性能对比在高竞争情况下ReentrantLock

仍然有一定优势。

我在下一讲进行详细分析会更有助于理解性能差异产生的内在原因。

在大多数情况下无需纠结于性能还是考虑代码书写结构的便利性、可维护性等。

今天作为专栏进入并发阶段的第一讲我介绍了什么是线程安全对比和分析了

synchronized

ReentrantLock并针对条件变量等方面结合案例代码进行了介绍。

下一讲我将对锁的进阶内容进行源码和案例分析。

一课一练

请你在留言区写写你对这个问题的思考我会选出经过认真思考的留言送给你一份学习鼓励金欢迎你与我一起讨论。

今天作为专栏进入并发阶段的第一讲我介绍了什么是线程安全对比和分析了

synchronized

ReentrantLock并针对条件变量等方面结合案例代码进行了介绍。

下一讲我将对锁的进阶内容进行源码和案例分析。

一课一练

请你在留言区写写你对这个问题的思考我会选出经过认真思考的留言送给你一份学习鼓励金欢迎你与我一起讨论。

你的朋友是不是也在准备面试呢你可以“请朋友读”把今天的题目分享给好友或许你能帮到他。