描述出你要建设网站的主题,龙果学院大型网站稳定性建设,上海外贸出口代理公司,做外贸的数据网站有哪些【JUC2022】第二章 多线程锁 文章目录【JUC2022】第二章 多线程锁一、乐观锁与悲观锁1.悲观锁2.乐观锁二、八锁案例1.标准情况#xff0c;有a、b两个线程#xff0c;请问先打印邮件还是短信【结果#xff1a;邮件】2.sendEmail方法中加入暂停3秒钟#xff0c;请问先打印邮件…【JUC2022】第二章 多线程锁 文章目录【JUC2022】第二章 多线程锁一、乐观锁与悲观锁1.悲观锁2.乐观锁二、八锁案例1.标准情况有a、b两个线程请问先打印邮件还是短信【结果邮件】2.sendEmail方法中加入暂停3秒钟请问先打印邮件还是短信【结果邮件】3.添加一个普通的hello方法替换掉线程b中的sendSMS方法请问先打印邮件还是hello【结果hello】4.有两部手机请问先打印邮件还是短信【结果短信】5.将sendEmail和sendSMS修改为静态同步方法有1部手机请问先打印邮件还是短信【结果邮件】6.sendEmail和sendSMS为静态同步方法有2部手机请问先打印邮件还是短信【结果邮件】7.有1个静态同步方法有1个普通同步方法有1部手机请问先打印邮件还是短信【结果短信】8.有1个静态同步方法有1个普通同步方法有2部手机请问先打印邮件还是短信【结果短信】三、synchronized1.字节码分析2.底层原语四、公平锁和非公平锁五、可重入锁六、死锁1.是什么2.手写死锁3.死锁排查命令一、乐观锁与悲观锁
1.悲观锁
认为自己在使用数据的时候一定有别的线程来修改数据因此在获取数据的时候会先加锁确保数据不会被别的线程修改
synchronized关键字和Lock的实现类都是悲观锁
2.乐观锁
认为自己在使用数据时不会有别的线程修改数据或资源所以不会添加锁
在Java中是通过使用无锁编程来实现的即在更新数据的时候去判断之前有没有别的线程更新了这个数据
如果这个数据没有被更新当前线程将自己修改的数据成功写入 如果这个数据已经被其它线程更新则根据不同的实现方式执行不同的操作比如放弃修改、重试抢锁等等
【判断规则】
版本号机制VersionCASCompare And Swap比较并交换算法Java原子类中的递增操作就是通过CAS自旋实现的
乐观锁适合读操作多的场景不加锁的特点能够使其读操作的性能大幅提升
二、八锁案例
package com.sisyphus.Lock;import java.util.concurrent.TimeUnit;class Phone{ //资源类public static synchronized void sendEmail(){try { TimeUnit.SECONDS.sleep(3); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }System.out.println(-----sendEmail);}public synchronized void sendSMS(){System.out.println(-----sendSMS);}public void hello(){System.out.println(-----hello);}
}/** 题目谈谈你对多线程锁的理解8锁案例说明** 口诀线程 操作 资源类** 八锁案例说明* 1 标准情况有a、b两个线程请问先打印邮件还是短信【结果邮件】* 2 sendEmail方法中加入暂停3秒钟请问先打印邮件还是短信【结果邮件】* 3 添加一个普通的hello方法替换掉线程b中的sendSMS方法请问先打印邮件还是hello【结果hello】* 4 有两部手机请问先打印邮件还是短信【结果短信】* 5 将sendEmail和sendSMS修改为静态同步方法有1部手机请问先打印邮件还是短信【结果邮件】* 6 sendEmail和sendSMS为静态同步方法有2部手机请问先打印邮件还是短信【结果邮件】* 7 有1个静态同步方法有1个普通同步方法有1部手机请问先打印邮件还是短信【结果短信】* 8 有1个静态同步方法有1个普通同步方法有2部手机请问先打印邮件还是短信【结果短信】*/
public class Lock8Demo {public static void main(String[] args) { //一切程序的入口Phone phone new Phone();Phone phone2 new Phone();new Thread(() - {phone.sendEmail();},a).start();//暂停200ms确保线程a先启动try { TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(200); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }new Thread(() - {//phone.sendSMS();//phone.hello();phone2.sendSMS();},b).start();}
}1.标准情况有a、b两个线程请问先打印邮件还是短信【结果邮件】
sendEmail()和sendSMS()方法都被synchronized方法修饰当synchronized修饰方法时锁住的是整个对象的所有synchronized方法
a线程先动用了sendEmail()方法因此a线程先获取了锁b线程需要等待a线程执行完sendEmail()方法释放锁之后才能获取锁最后执行sendSMS()方法
2.sendEmail方法中加入暂停3秒钟请问先打印邮件还是短信【结果邮件】
一个对象里面如果有多个synchronized方法某一个时刻内只要有一个线程去调用其中的一个synchronized方法那么其它线程都只能等待。换句话说某一个时刻内只能有唯一的一个线程去访问这些synchronized方法
因此当a线程访问sendEmail()获取了对象锁后即使sendEmail()方法暂停了3秒b线程也无法获取对象锁也无法执行sendSMS()方法只有当a线程的sendEmail()方法执行完成释放对象锁后b线程才可以获取对象锁
3.添加一个普通的hello方法替换掉线程b中的sendSMS方法请问先打印邮件还是hello【结果hello】
hello()没有被synchronizd修饰因此访问该方法的线程并不需要参与锁竞争在a线程执行sendEmail()的暂停期间b线程访问hello()方法并打印hello
4.有两部手机请问先打印邮件还是短信【结果短信】
有两部手机即有两把对象锁a线程获取其中一把b线程获取另外一把它们没有任何冲突在a线程获取其中一把对象锁后执行sendEmalil()方法的暂停期间b线程访问另一个对象的sendSMS()方法并打印短信
5.将sendEmail和sendSMS修改为静态同步方法有1部手机请问先打印邮件还是短信【结果邮件】
当synchronized修饰静态方法时锁住的是整个类的所有静态synchronized方法
6.sendEmail和sendSMS为静态同步方法有2部手机请问先打印邮件还是短信【结果邮件】
当synchronized修饰静态方法时锁住的是整个类的所有静态synchronized方法
7.有1个静态同步方法有1个普通同步方法有1部手机请问先打印邮件还是短信【结果短信】
一个类的类锁和对象锁并不冲突当a线程访问sendEmail()获取了类锁Class对象后b线程可以访问sendSMS()并获取对象锁
8.有1个静态同步方法有1个普通同步方法有2部手机请问先打印邮件还是短信【结果短信】
略
三、synchronized
1.字节码分析
synchronized 的作用范围
作用于实例方法当前实例加锁进入同步代码前要获得当前实例的锁作用域于代码块对括号里配置的对象加锁作用于静态方法当前类加锁进入同步代码前要获得当前类对象的锁
字节码文件反汇编 javap -c xxx.class 对代码进行反汇编 javap -v xxx.class 输出附加信息包括行号、本地变量表、反汇编等信息 package com.sisyphus.Lock;public class LockSyncDemo {Object object new Object();public void m1(){synchronized(object){System.out.println(-----hello synchronized code block);}}public static void main(String[] args) {}
}
执行javap -c
Compiled from LockSyncDemo.java
public class com.sisyphus.Lock.LockSyncDemo {java.lang.Object object;public com.sisyphus.Lock.LockSyncDemo();Code:0: aload_01: invokespecial #1 // Method java/lang/Object.init:()V4: aload_05: new #2 // class java/lang/Object8: dup9: invokespecial #1 // Method java/lang/Object.init:()V12: putfield #3 // Field object:Ljava/lang/Object;15: returnpublic void m1();Code:0: aload_01: getfield #3 // Field object:Ljava/lang/Object;4: dup5: astore_16: monitorenter //获得锁7: getstatic #4 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;10: ldc #5 // String -----hello synchronized code block12: invokevirtual #6 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V15: aload_116: monitorexit //退出锁17: goto 2520: astore_221: aload_122: monitorexit //两次退出锁以保证异常情况也能退出锁23: aload_224: athrow25: returnException table:from to target type7 17 20 any20 23 20 anypublic static void main(java.lang.String[]);Code:0: return
}结论synchronized 通过管程 monitor 实现
管程是一种程序结构结构内的多个子程序对象或模块形成的多个工作线程互斥访问共享资源。
这些共享资源一般是硬件设备或一群变量。对共享变量能够进行的所有操作集中在一个模块中把信号量及其操作原语“封装”在一个对象内部。
管程实现了在一个时间点最多只有一个线程在执行管程的某个子程序。管程提供了一种机制管程可以看作一个软件模块它是将共享的变量和对于这些共享变量的操作封装起来形成一个具有一定接口的功能模块进程可以调用管程来实现进程级别的并发控制2.底层原语
ObjectMonitor.java→objectMonitor.cpp→objectMonitor.hpp
部分hpp代码
ObjectMonitor() {_header NULL;_count 0; //用来记录当前线程获取锁的次数_waiters 0,_recursions 0; //锁的重入次数_object NULL;_owner NULL; //指向持有 ObjectMonitor 对象的线程_WaitSet NULL; //存放处于 wait 状态的线程队列_WaitSetLock 0 ;_Responsible NULL ;_succ NULL ;_cxq NULL ;FreeNext NULL ;_EntryList NULL ; //存放处于等待锁 block 状态的线程队列_SpinFreq 0 ;_SpinClock 0 ;OwnerIsThread 0 ;_previous_owner_tid 0;}四、公平锁和非公平锁
package com.sisyphus.Lock;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;class Ticket{private int number 50;ReentrantLock lock new ReentrantLock(true); //true表示公平锁false表示非公平锁默认非公平public void sale(){lock.lock();try{if (number 0){number--;System.out.println(Thread.currentThread().getName() 卖出还剩下 number);}}finally {lock.unlock();}}
}public class SaleTicketDemo {public static void main(String[] args) {Ticket ticket new Ticket();new Thread(() - {for (int i 0; i 55; i) ticket.sale();},a).start();new Thread(() - {for (int i 0; i 55; i) ticket.sale();},b).start();new Thread(() - {for (int i 0; i 55; i) ticket.sale();},c).start();}
}公平锁 多个线程按照申请锁的顺序来获取锁这里类似排队买票先来的人先买后来的人在队尾排队
非公平锁 多个线程获取锁的顺序并不是按照申请锁的顺序有可能后申请的线程比先申请的线程先获取锁导致某个线程饥饿
为什么默认非公平锁
恢复挂起的线程是需要消耗时间的从开发人员来看这个时间微乎其微但是从 CPU 的角度看这个时间差还是非常明显的所以非公平锁能更充分地利用 CPU 的时间片使用多线程必须要考虑线程切换的开销非公平锁可以减少线程切换
五、可重入锁
可重入锁又名递归锁是指同一个线程在外层方法获取锁的时候再进入该线程的内层方法会自动获取锁不会因为外层获取的锁没释放而阻塞
synchronized 可重入原理 每个锁对象都拥有一个锁计数器和一个指向持有该锁的线程的指针。当执行 monitorenter 时如果目标锁对象的计数器为零那么说明它没有被其他线程所持有Java 虚拟机会将该锁对象的持有线程设置为当前线程并且将其计数器加 1。在目标锁对象的计数器不为零的情况下如果锁对象的持有线程是当前线程那么 Java 虚拟机可以将其计数器加 1否则需要等待直至持有线程释放该锁。当执行 monitorexit 时Java 虚拟机则需要将锁对象的计数器减 1。计数器为零代表锁已释放。
六、死锁
1.是什么
死锁是指两个或两个以上的线程在执行过程中因争夺资源而造成的一种互相等待的现象若无外力干涉那它们都将无法推进下去如果系统资源充足进程的资源请求都能够得到满足死锁出现的可能性就很低否则就会因争夺有限的资源而陷入死锁
2.手写死锁
package com.sisyphus.Lock;import java.sql.Time;
import java.util.concurrent.TimeUnit;public class DeadLock {//创建两个对象static Object a new Object();static Object b new Object();public static void main(String[] args) {new Thread(()-{synchronized (a){System.out.println(Thread.currentThread().getName() 持有锁 a试图获得锁 b);try{TimeUnit.SECONDS.sleep(1);//睡眠 1 s}catch (InterruptedException e){e.printStackTrace();}synchronized (b){System.out.println(Thread.currentThread().getName() 获得锁 b); //死锁的情况无法获取}}},AA).start();new Thread(()-{synchronized (b){System.out.println(Thread.currentThread().getName() 持有锁 b试图获得锁 b);try{TimeUnit.SECONDS.sleep(1);//睡眠 1 s}catch (InterruptedException e){e.printStackTrace();}synchronized (a){System.out.println(Thread.currentThread().getName() 获得锁 a); //死锁的情况无法获取}}},BB).start();}
}3.死锁排查命令
原生命令 jps -l找到 java 程序
jstack [进程号]查看死锁信息 图形化界面
