java中ReentrantLock实现公平锁和非公平锁
作者：阿黄学技术
在Java里,公平锁和非公平锁是多线程编程中用于同步的两种锁机制,它们的主要差异在于获取锁的顺序规则,下面就来详细的介绍一下,感兴趣的可以了解一下
在 Java 里，公平锁和非公平锁是多线程编程中用于同步的两种锁机制，它们的主要差异在于获取锁的顺序规则。下面是对二者的详细介绍：
公平锁
公平锁遵循 “先来先服务” 原则，也就是线程获取锁的顺序和请求锁的顺序一致。先请求锁的线程会优先获得锁，这样可以保证每个线程都有公平的机会获取锁，避免某个线程长时间等待。
不过，公平锁在实现公平性时会增加额外的开销，因为需要维护一个有序的等待队列。当一个线程释放锁后，会从队列头部选取下一个线程来获取锁。
非公平锁
非公平锁不保证线程获取锁的顺序和请求锁的顺序一致。当锁被释放时，任何等待的线程都有机会获取锁，而不考虑其请求的先后顺序。
非公平锁可能会让某些线程先于等待时间长的线程获取锁，从而产生 “饥饿” 现象，即部分线程长时间得不到锁。但非公平锁的性能通常比公平锁要好，因为它减少了线程上下文切换和等待队列管理的开销。
实现公平锁和非公平锁
在创建ReentrantLock时可以指定true或者false在指定公平或者非公平锁（ReentrantLock和Synchronized关键字默认是非公平锁），像下面这样
// 创建公平锁 Lock fairLock = new ReentrantLock(true); // 创建非公平锁 Lock unfairLock = new ReentrantLock(false);
如下是测试ReentrantLock实现公平锁和非公平锁的代码
class Worker implements Runnable {
private final Lock lock;
private final String name;
public Worker(Lock lock, String name) {
this.lock = lock;
this.name = name;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 3; i++) {
lock.lock();
try {
System.out.println(name + " 获得锁，正在执行任务 " + i);
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();
System.out.println(name + " 释放锁");
}
}
}
}
public class FairAndUnFair {
public static void main(String[] args) {
// 创建公平锁
Lock fairLock = new ReentrantLock(true);
// 创建非公平锁
Lock unfairLock = new ReentrantLock(false);
// 使用公平锁
System.out.println("使用公平锁：");
Thread t1 = new Thread(new Worker(fairLock, "线程1"));
Thread t2 = new Thread(new Worker(fairLock, "线程2"));
t1.start();
t2.start();
try {
t1.join();
t2.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 使用非公平锁
System.out.println("\n使用非公平锁：");
t1 = new Thread(new Worker(unfairLock, "线程1"));
t2 = new Thread(new Worker(unfairLock, "线程2"));
t1.start();
t2.start();
}
}
在这个示例中，ReentrantLock构造函数的参数true表示创建公平锁，false表示创建非公平锁。
适用场景
- 公平锁：适用于对公平性要求较高的场景，如任务调度系统，需要保证每个任务都能按顺序执行。
- 非公平锁：适用于对性能要求较高，且对公平性要求较低的场景，如高并发的缓存系统。
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