Java面试——锁

公平锁: 是指多个线程按照申请锁的顺序来获取锁,有点先来后到的意思。在并发环境中,每个线程在获取锁时会先查看此锁维护的队列,如果为空,或者当前线程是等待队列的第一个,就占有锁,否则就会加入到等待队列中,以后会按照 FIFO 的规则从队列中取到自己。

非公平锁: 指多个线程获取锁的顺序并不是按照申请锁的顺序,上来就尝试占有锁,如果尝试失败,就再采用类似公平锁的方式获取锁。有可能后申请的线程比先申请的线程优先获取锁,在高并发的情况下,有可能会造成优先级反转或者饥饿现象。

ReentrantLock:并发包中ReentrantLock的创建可以指定构造函数的boolean类型来得到公平锁或非公平锁,默认是false(非公平锁)。非公平的优点在于吞吐量比公平锁大。对于Synchronized锁也是一种非公平锁。

可重入锁(又名递归锁): 指同一线程外层函数获得锁之后,内层递归函数仍然能获取该锁的代码。也就是说,线程可以进入任何一个它已经拥有的锁,所同步的代码块。synchronizedunlock都是可重入锁。

//简单理解,就是方法1 是一个同步方法,里面包含了一个方法2 也是同步方法,但是当进入方法1后,也就获得了方法2的锁,即可重入锁
public synchronized void method1(){System.out.println("方法1 synchronized");method2();
}public synchronized  void method2(){System.out.printf("方法2 synchronized");
}

自旋锁: 是指尝试获取锁的线程不会立即阻塞,而是采用循环的方式尝试获取锁,这样的好处是减少了上下文切换的消耗,确定是循环会消耗CPU。循环比较直到成功为止。

public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4){int var5;do{//根据对象和地址偏移量获取内存中的值var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);//将获取到的值 var5 传入,此方法内部会先比较var2地址的值是否等于 var5,相等则修改var5值并返回,否则重新进入循环。}while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4));return var5;
}

手写一个自旋锁: 思想就是通过while中的循环条件来充当锁,当条件成立时,表示未获得锁,进行死循环,直到while条件不成立,也就是获得锁。就退出死循环,执行业务逻辑。具体查看如下代码:

public class Test {public static void main(String[] args) throws Exception {/*执行结果展示:  AA   myLockBB   myLockAA    unLockBB    unLock*  分析:我们 AA 线程休眠了 5秒足以让 BB 线程执行结束,那为什么 BB 执行到 myLock 之后就没有继续执行呢。*  其实,BB 一直执行着,只不过陷入了 while 死循环中,因为 AA 将线程置为非空。*  等到 5 秒后,AA unlock 重新将线程=null时,BB 获取线程并执行任务。over*/Test test = new Test();new Thread(()->{test.myLock();try {TimeUnit.SECONDS.sleep(5);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}test.unLock();},"AA").start();TimeUnit.SECONDS.sleep(1);new Thread(()->{test.myLock();try {TimeUnit.SECONDS.sleep(1);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}test.unLock();},"BB").start();}//对线程保证原子性AtomicReference<Thread> atomicReference = new AtomicReference<>();//获取锁,其实质,将锁看做一个条件判断,只要这个判断能够保证线程安全即可。//如下:我们将线程是否为空作为条件,如果是空的就没锁,自己可以对其加锁,将其值设为自己。//如果使用完,使用unlock 将线程设置为 null,其他线程通过判断来获得锁,其实就像一种约定而已。public void myLock(){Thread thread = Thread.currentThread();System.out.println(thread.getName()+"   myLock");while (!atomicReference.compareAndSet(null,thread)){}}//释放锁public void unLock(){Thread thread = Thread.currentThread();atomicReference.compareAndSet(thread,null);System.out.println(thread.getName()+"    unLock");}
}

自旋锁的优点主要包括:
【1】减少线程阻塞:对于锁竞争不激烈且锁占用时间短暂的情况,自旋锁能够显著提高性能,因为它减少了线程因阻塞而产生的上下文切换开销。
【2】避免内核态切换:与非自旋锁相比,自旋锁在尝试获取锁失败时会继续执行循环而不立即陷入内核态,这样可以避免线程在用户态和内核态之间的频繁切换,这在一定程度上提高了系统的整体性能。

然而,自旋锁也存在一些缺点:
【1】高负载下效率低下:如果锁竞争激烈或持有锁的线程需要长时间执行同步块,自旋锁会因为不断重复无效的旋转操作而导致性能下降。在这种情况下,自旋锁的消耗可能会超过线程阻塞后的恢复成本,因此应该关闭自旋锁以避免不必要的性能损失。1234
【2】可能存在不公平性:某些自旋锁实现(如Java中的)不是完全公平的,这意味着它们可能无法为等待时间最长线程提供优先权,这可能导致所谓的“线程饥饿”问题。
【3】单核处理器上的限制:在单核处理器上,自旋锁实际上没有真正的并行性,因为即使当前线程不阻塞其他线程,锁仍然不会被释放,导致资源的浪费。此外,如果处理器数量少于线程数量,自旋锁也可能造成不必要的资源浪费。4
【4】不适合计算密集型任务:如果任务主要是计算密集型的,使用自旋锁可能会导致性能下降,因为自旋锁会占用CPU资源,而在计算密集型任务中,减少锁的使用可能是更优的选择。

综上所述,自旋锁适用于锁竞争不太激烈且锁占用时间较短的场景,但在竞争激烈或锁占用时间较长的情况下,其性能优势不明显,甚至可能导致性能下降。

【独占锁】(写锁): 指该锁只能被一个线程所持有。对ReentrantLockSynchronized而言都是独占锁。
【共享锁】(读锁): 指该锁可被多个线程持有。

【1】不加读写锁时,代码及出现的问题如下:创建5个线程进行写入,5个线程进行读取。

public class ReadWriteLock {private volatile Map map = new HashMap();//写入方法public void put(String k,Object v){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"   开始写入:"+k );try {TimeUnit.MICROSECONDS.sleep(30);}catch (Exception e){e.printStackTrace();}map.put(k,v);System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"   写入完成");}//读方法public void get(String k){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"   读数据开始:"+k );try {TimeUnit.MICROSECONDS.sleep(10);}catch (Exception e){e.printStackTrace();}Object v = map.get(k);System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"   读数据完场完成"+v);}public static void main(String[] args) {ReadWriteLock readWriteLock = new ReadWriteLock();//写入数据for (int i=1;i<6;i++){final int tempInt = i;new Thread(()->{readWriteLock.put(tempInt+"",tempInt+"");},String.valueOf(i)).start();}//读取数据for(int i=1;i<6;i++){final int tempInt = i;new Thread(()->{readWriteLock.get(tempInt+"");},String.valueOf(i)).start();}}
}

【2】上述代码输出如下:第一个线程未写入完成时,其他线程就进入了该方法,进行了写操作。不符合多线程安全特性。

在这里插入图片描述

【3】加入读写锁:ReentrantReadWriteLock(读写锁)位于JUC包下

public class ReadWriteLock{private volatile Map map = new HashMap();private ReentrantReadWriteLock rwLock = new ReentrantReadWriteLock();//写入方法public void put(String k,Object v){rwLock.writeLock().lock();try {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"   开始写入:"+k );try {TimeUnit.MICROSECONDS.sleep(30);}catch (Exception e){e.printStackTrace();}map.put(k,v);System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"   写入完成");}catch (Exception e){e.printStackTrace();}finally {rwLock.writeLock().unlock();}}//读方法public void get(String k){rwLock.readLock().lock();try {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"   读数据开始:"+k );try {TimeUnit.MICROSECONDS.sleep(10);}catch (Exception e){e.printStackTrace();}Object v = map.get(k);System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"   读数据完场完成"+v);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {rwLock.readLock().unlock();}}public static void main(String[] args) {ReadWriteLock readWriteLock = new ReadWriteLock();//写入数据for (int i=1;i<6;i++){final int tempInt = i;new Thread(()->{readWriteLock.put(tempInt+"",tempInt+"");},String.valueOf(i)).start();}//读取数据for(int i=1;i<6;i++){final int tempInt = i;new Thread(()->{readWriteLock.get(tempInt+"");},String.valueOf(i)).start();}}
}

【4】加入读写锁后,输出如下:
在这里插入图片描述

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/702977.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

idea 2018.3永久简单激活。激活码

1.打开hosts文件将 0.0.0.0 account.jetbrains.com 添加到文件末尾 C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts 2.注册码&#xff1a; MNQ043JMTU-eyJsaWNlbnNlSWQiOiJNTlEwNDNKTVRVIiwibGljZW5zZWVOYW1lIjoiR1VPIEJJTiIsImFzc2lnbmVlTmFtZSI6IiIsImFzc2lnbmVlRW1haWwiOiIiLCJsaW…

数据结构知识点总结-线性表(1)-线性表的定义、基本操作、顺序表表示

线性表 定义 线性表是具有相同数据类型的N&#xff08;N>0&#xff09;个元素的有限序列&#xff0c;其中N为表长&#xff0c;当N0时线性表是一张空表。 线性表的逻辑特征&#xff1a;每个非空的线性表都有一个表头元素和表尾元素&#xff0c;中间的每个元素有且仅有一个直…

有趣的CSS - 弹跳的圆

大家好&#xff0c;我是 Just&#xff0c;这里是「设计师工作日常」&#xff0c;今天分享的是用css写一个好玩的不停弹跳变形的圆。 《有趣的css》系列最新实例通过公众号「设计师工作日常」发布。 目录 整体效果核心代码html 代码css 部分代码 完整代码如下html 页面css 样式页…

亿道丨三防平板电脑厂家丨三防平板PDA丨三防工业平板:数字时代

在当今数字化时代&#xff0c;我们身边的世界变得越来越依赖于智能设备和无线连接。其中&#xff0c;三防平板PDA&#xff08;Personal Digital Assistant&#xff09;作为一种功能强大且耐用的数字工具&#xff0c;正在引领我们进入数字世界的全新征程。 三防平板PDA结合了平板…

LeetCode 0235.二叉搜索树的最近公共祖先:用搜索树性质(不遍历全部节点)

【LetMeFly】235.二叉搜索树的最近公共祖先&#xff1a;用搜索树性质&#xff08;不遍历全部节点&#xff09; 力扣题目链接&#xff1a;https://leetcode.cn/problems/lowest-common-ancestor-of-a-binary-search-tree/ 给定一个二叉搜索树, 找到该树中两个指定节点的最近公…

2024全国水科技大会暨减污降碳协同增效创新与实践论坛(八)

召集人&#xff1a;王洪臣 中国人民大学环境学院教授 姚 宏 北京交通大学教授 为大会征集“绿色低碳污水厂案例”&#xff0c;欢迎各相关单位积极报名&#xff01; 一、会议背景 生态环境部、国家发展和改革委员会等七部门印发《减 污降碳协同增效实施方案》中明确提出推进水…

【C++】C++对C语言的关系,拓展及命名空间的使用

文章目录 &#x1f4dd;C简述C融合了3种不同的编程方式&#xff1a;C和C语言关系是啥呢&#xff1f;C标准 &#x1f320;C应用&#x1f320;C语言优点第一个C程序 &#x1f320;命名空间&#x1f320;命名空间的使用命名空间的定义 &#x1f320;怎么使用命名空间中的内容呢&am…

测试C#使用ViewFaceCore实现图片中的人脸遮挡

基于ViewFaceCore和DlibDotNet都能实现人脸识别&#xff0c;准备做个遮挡图片中人脸的程序&#xff0c;由于暂时不清楚DlibDotNet返回的人脸尺寸与像素的转换关系&#xff0c;最终决定使用ViewFaceCore实现图片中的人脸遮挡。   新建Winform项目&#xff0c;在Nuget包管理器中…

【深度学习】微调ChatGlm3-6b

1.前言 指令微调ChatGlm3-6b。微调教程在github地址中给出&#xff0c;微调环境是Qwen提供的docker镜像为环境。 镜像获取方式&#xff1a;docker pull qwenllm/qwen:cu117 github地址&#xff1a;https://github.com/liucongg/ChatGLM-Finetuning 2.微调过程 github地址中的教…

Excel工作表控件实现滚动按钮效果

实例需求&#xff1a;工作表中有多个Button控件&#xff08;工作表Form控件&#xff09;和一个ScrollBar控件&#xff08;工作表ActiveX控件&#xff0c;名称为ScrollBar2&#xff09;&#xff0c;需要实现如下图所示效果。点击ScrollBar控件实现按钮的滚动效果&#xff0c;实际…

2024.2.25 在centos8.0安装docker

2024.2.25 在centos8.0安装docker 安装过程比较简单&#xff0c;按顺序安装即可&#xff0c;简要步骤&#xff1a; 一、更新已安装的软件包&#xff1a; sudo yum update二、安装所需的软件包&#xff0c;允许 yum 通过 HTTPS 使用存储库&#xff1a; sudo yum install -y …

飞天使-k8s知识点22-kubernetes实操7-ingress

文章目录 ingress环境准备准备service和pod验证效果 https 代理效果 ingress 在 Kubernetes 中&#xff0c;Ingress 是一种 API 对象&#xff0c;它管理外部访问集群内部服务的规则。你可以将其视为一个入口&#xff0c;它可以将来自集群外部的 HTTP 和 HTTPS 路由到集群内部的…

静态时序分析:SDC约束命令set_load详解

相关阅读 静态时序分析https://blog.csdn.net/weixin_45791458/category_12567571.html?spm1001.2014.3001.5482 set_load命令用于指定端口(port)或线网(net)的负载电容&#xff0c;该指令的BNF范式&#xff08;有关BNF范式&#xff0c;可以参考以往文章&#xff09;为&#…

Java核心-核心类与API(4)

话接上回&#xff0c;继续核心类与API的学习&#xff0c;最后介绍一下Object类以及与数学、日期/时间有关的类&#xff0c;就结束该部分的学习了&#xff0c;其他的根据需要自行了解。 一、Object类 1、概述 Object 是 Java 类库中的一个特殊类&#xff0c;也是所有类的父类…

linux-并发通信

一.linux-tcp通信框架 1.基础框架 1.1 tcp 服务器框架 1.套接字 #include <sys/socket.h> int socket(int domain, int type, int protocol);
 返回的文件描述符可以指向当前的socket&#xff0c;后续通过对文件描述符的访问就可以配置这个socket 成功时返回文件…

nccl2安装指南

https://developer.nvidia.com/nccl/nccl-download 旧版本安装: https://developer.nvidia.com/nccl/nccl-legacy-downloads 找到你对应的CUDA版本 我这里选择 deb 文件安装了 sudo dpkg -i nccl-local-repo-ubuntu2004-2.16.5-cuda11.8_1.0-1_amd64.debsudo cp /var/nccl-lo…

使用 React 和 MUI 创建多选 Checkbox 树组件

在本篇博客中&#xff0c;我们将使用 React 和 MUI&#xff08;Material-UI&#xff09;库来创建一个多选 Checkbox 树组件。该组件可以用于展示树形结构的数据&#xff0c;并允许用户选择多个节点。 前提 在开始之前&#xff0c;确保你已经安装了以下依赖&#xff1a; Reac…

政安晨:【机器学习基础】(二)—— 评估机器学习模型改进

根据前面我的文章看来&#xff0c;咱们只能控制可以观察到的东西。因为您的目标是开发出能够成功泛化到新数据的模型&#xff0c;所以能够可靠地衡量模型泛化能力是至关重要的&#xff0c;咱们这篇文章将正式介绍评估机器学习模型的各种方法。 政安晨的个人主页&#xff1a;政安…

Hikvision SPON IP网络对讲广播系统命令执行漏洞

声明 本文仅用于技术交流&#xff0c;请勿用于非法用途 由于传播、利用此文所提供的信息而造成的任何直接或者间接的后果及损失&#xff0c;均由使用者本人负责&#xff0c;文章作者不为此承担任何责任。 1.漏洞描述 Hikvision Intercom Broadcasting System是中国海康威视&a…

低功耗设计——门控时钟

1. 前言 芯片功耗组成中&#xff0c;有高达40%甚至更多是由时钟树消耗掉的。这个结果的原因也很直观&#xff0c;因为这些时钟树在系统中具有最高的切换频率&#xff0c;而且有很多时钟buffer&#xff0c;而且为了最小化时钟延时&#xff0c;它们通常具有很高的驱动强度。此外&…