21、Java锁
21.1.公平锁非公平锁
是什么
公平锁：就是非常公平，先来后到
非公平锁：就是不公平，不按照先后顺序，可以插队！存在即道理，有的时候插队可以提高效率。
两者区别
公平锁：并发环境下，每个线程在获取锁的时候都要先看一下这个锁的等待队列！如果为空，那就可以占有锁！否则就要等待！
非公平锁：上来就直接尝试占有该锁！如果失败就会采用类似公平锁的方式！
synchronized ：默认就是非公平锁，不可更改。
ReentrantLock ：默认就是非公平锁，可以通过参数修改！
public ReentrantLock() {
sync = new NonfairSync(); // 默认是非公平锁，随机
}
public ReentrantLock(boolean fair) {
// 公平锁
sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
}
21.2. 可重入锁
可重入锁：获取到外面的一把锁，里面的锁自动获取。
如车钥匙，车的播放音乐、开车前进、倒车、充电等功能，甲将钥匙给了乙，乙有了这把钥匙就能打开车门，点火，开车、放音乐。车钥匙就是可重入锁。如下示例：
递归锁就是可重入锁！
可重入锁最大的好处：就是避免死锁！
synchronized实现可重入锁,示例代码如下：
package com.interview.concurrent.lock.javalock;
/**
* @author DDKK.COM 弟弟快看，程序员编程资料站
* @description 描述：synchronized实现可重入锁
* 可重入锁：获取到外面的一把锁，里面的锁自动获取
* @date 2023/2/25 18:37
*/
public class RtLockSynchronized {
public static void main(String[] args) {
Car car = new Car();
new Thread(() -> {
car.carFire();
},"carFire").start();
new Thread(() -> {
car.music();
},"music").start();
new Thread(() -> {
car.runAdvance();
},"runAdvance").start();
}
}
class Car{
// 外面的锁
public synchronized void carFire(){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":打火");
/**
* @description:
* 以下两个方法本来也是被锁的，但是由于获得了外面的锁，
* 所以这个锁也获得了！
* @author DDKK.COM 弟弟快看，程序员编程资料站
* @date 2023/2/25 18:44
*/
music();
runAdvance();
}
public synchronized void music(){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":播放音乐");
}
public synchronized void runAdvance(){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":前进，走");
}
}
运行效果如下：
ReentrantLock实现可重入锁,示例代码如下：
package com.interview.concurrent.lock.javalock;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
/**
* @author DDKK.COM 弟弟快看，程序员编程资料站
* @description 描述：ReentrantLock实现可重入锁
* 可重入锁：获取到外面的一把锁，里面的锁自动获取
* @date 2023/2/25 18:37
*/
public class RtLockReentrantLock {
public static void main(String[] args) {
Car2 car = new Car2();
new Thread(() -> {
car.carFire();
},"carFire").start();
new Thread(() -> {
car.music();
},"music").start();
new Thread(() -> {
car.runAdvance();
},"runAdvance").start();
}
}
class Car2{
Lock lock = new ReentrantLock();
// 外面的锁
public void carFire(){
lock.lock();
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":打火");
/**
* @description:
* 以下两个方法本来也是被锁的，但是由于获得了外面的锁，
* 所以这个锁也获得了！
* @author DDKK.COM 弟弟快看，程序员编程资料站
* @date 2023/2/25 18:44
*/
music();
runAdvance();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();
}
}
public void music(){
lock.lock();
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":播放音乐");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();
}
}
public void runAdvance(){
lock.lock();
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":前进，走");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();
}
}
}21.3. 自旋锁
自旋锁spinlock
尝试获取锁的线程不会立即阻塞，采用循环的方式尝试获取锁！减少上下文的切换！缺点会消耗CPU
CAS的实现就是自旋锁，代码如下：
@HotSpotIntrinsicCandidate
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;
}
我们手动编写一个锁来测试！
package com.interview.concurrent.lock.javalock;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;
/**
* @author DDKK.COM 弟弟快看，程序员编程资料站
* @description 描述
* @date 2023/2/25 20:21
*/
public class SpinLock {
AtomicReference atomicReference = new AtomicReference();
public void lock(){
Thread thread = Thread.currentThread();
/**
* @description: 利用原子引用的自旋锁实现
* 期望的值是空，就不会加锁，会一直循环，直到给期望值赋值
* @author DDKK.COM 弟弟快看，程序员编程资料站
* @date 2023/2/25 20:36
*/
while(atomicReference.compareAndSet(null,thread)){
}
}
public void unlock(){
Thread thread = Thread.currentThread();
//给AtomicReference赋期望值，就自动解锁
atomicReference.compareAndSet(thread,null);
}
}
测试
package com.interview.concurrent.lock.javalock;
/**
* @author DDKK.COM 弟弟快看，程序员编程资料站
* @description 描述:测试利用原子引用（AtomicRefrence）的自旋锁原理编写的锁
* @date 2023/2/25 20:38
*/
public class SpinLockDemo {
public static void main(String[] args) {
Ticket ticket = new Ticket();
new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
ticket.saleTicket();
}
},"A").start();
new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
ticket.saleTicket();
}
},"B").start();
}
}
class Ticket{
int num = 50 ;
//创建锁
SpinLock spinLock = new SpinLock();
public void saleTicket(){
spinLock.lock();
try {
while(num > 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "卖出第" + num-- + "张票，还剩" + num + "张票");
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
spinLock.unlock();
}
}
}
21.4. 死锁
可重入锁：可以避免死锁！
21.4.1 什么是死锁！
产生死锁的原因：
1、系统资源不足
2、进程运行顺序不当！
3、资源分配不当！
21.4.2. 死锁堆栈分析
package com.interview.concurrent.lock.javalock;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* @author DDKK.COM 弟弟快看，程序员编程资料站
* @description 描述
* @date 2023/2/25 21:14
*/
public class DeadLock {
public static void main(String[] args) {
String lockA = "lockA";
String lockB = "lockB";
Resources resources1 = new Resources(lockA,lockB);
Resources resources2 = new Resources(lockB,lockA);
new Thread(() -> {
resources1.run();
},"lockA").start();
new Thread(() -> {
resources2.run();
},"lockB").start();
}
}
class Resources{
private String lockA;
private String lockB;
public Resources(String lockA, String lockB) {
this.lockA = lockA;
this.lockB = lockB;
}
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);
}
}
}
}
解决：
jps -l
查看死锁现象：jstack 进程号
死锁：针对死锁，要使用jstack来分析堆栈。