JUC并发编程——各种锁的理解（基于狂神说的学习笔记）

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JUC并发编程——各种锁的理解（基于狂神说的学习笔记）

各种锁的理解

公平锁与非公平锁

公平锁：非常公平，不能够插队，先来后到

非公平锁：可以插队，比较灵活（默认都是非公平，如：synchronized,lock）

// Lock lock = new ReentrantLock(); 不带参数的构造方法
public ReentrantLock() {sync = new NonfairSync();
}
// Lock lock = new ReentrantLock(true); 带参数的构造方法   
public ReentrantLock(boolean fair) {sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
}

可重入锁（递归锁）

当一个锁中还有一个锁时，线程不会放弃第一把锁，就像递归一样层层深入，一直持有锁。

可以类比成：当你拿到进入一个房子的锁，进入房子后，再拿到进入卧室的锁，进入卧室，此时，就算你已经拿到了卧室的锁，你也并没有放弃房子的锁，别人依然进不来房子。

synchronized版

package lock;// Synchronized
public class Demo01 {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();}public synchronized void call(){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"call");}
}

lock 版

package lock;import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class Demo02 {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();try {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"sms");call();// 这里也有锁} catch (Exception e) {throw new RuntimeException(e);} finally {lock.unlock();}}public void call(){lock.lock();// 锁必须配对，否则会死锁try {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"call");} catch (Exception e) {throw new RuntimeException(e);} finally {lock.unlock();}}
}

运行结果如下：

从结果可以看到，即使A线程进入了call方法，也依然没有放弃sms方法的锁，B线程依然无法进入sms方法

自旋锁

一个自旋锁的源代码示例

public final int getAndAddInt(Object o, long offset, int delta) {int v;do {v = getIntVolatile(o, offset);} while (!weakCompareAndSetInt(o, offset, v, v + delta));return v;
}

自旋锁示例：

设计一个自旋锁：

package lock;import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;/*** 自旋锁*/
public class Demo03 {AtomicReference<Thread> atomicReference = new AtomicReference<>();// 加锁public void myLock(){Thread thread = Thread.currentThread();System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->my lock");while(!atomicReferencepareAndSet(null,thread)){}System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"--->has this lock");}// 解锁public void myUnlock(){Thread thread = Thread.currentThread();System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->my unlock");atomicReferencepareAndSet(thread,null);}
}

该自旋锁示例本质上使用了CAS操作，笔者在狂神说代码上加入了

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"--->has this lock");

测试类：

package lock;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class TestDemo03 {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {// 底层使用的是CASDemo03 lock = new Demo03();new Thread(()->{lock.myLock();try {TimeUnit.SECONDS.sleep(2);} catch (Exception e) {throw new RuntimeException(e);} finally {lock.myUnlock();}},"T1").start();TimeUnit.SECONDS.sleep(1);new Thread(()->{lock.myLock();try {TimeUnit.SECONDS.sleep(2);} catch (Exception e) {throw new RuntimeException(e);} finally {lock.myUnlock();}},"T2").start();}}

结果如下：

至此，读者可以看到，T1在打印“has this lock”之后，T2是无法持有该锁，它在不断地自旋，即进入while循环一直判断，我们来看一下这个代码在做什么

while(!atomicReferencepareAndSet(null,thread))

这条代码是actomicReference调用了一个compareAndSet方法（CAS），这个方法是用来判断，如果Thread为Null，则加入修改为thread，并返回true，!true == false，则会退出while循环，如果Thread为某个线程thread，则于CAS的预期值(null)不同，会返回false，!false == true，所以会进入循环，循环体内什么都没有，又会进入判断，周而复始，直到那个线程unlock，调用CAS将thread修改为null。

思考：为什么要让锁一直自旋判断呢？