13_显式锁

显式锁

一、内置锁的局限

• 无法中断一个正在等待内置锁的线程
• 无法实现非阻塞结构的加锁规则
• 无法实现公平性的锁等待

二、显示锁

2.1 显示锁概念

• 提供了无条件的、可轮询的、定时的、可中断的锁获取操作
• 加锁和解锁都是显式的
• 提供了与内置锁相同的内存可见性语义
• 在加锁语义、调度算法、顺序保证、性能特性等方面可能有所不同
• 必须在 finally 块中释放

2.2 轮询锁和定时锁

• 可定时和可轮询的锁获取模式，是由 tryLock 方法实现
• 可定时和可轮询的锁获取可避免死锁的发生

2.3 可中断的锁获取

• 可中断的锁获取模式，是由 lockInterruptibly 方法实现

2.4 非块结构的加锁

• 内置锁模式，锁的获取和释放都是基于代码块的
• 显示锁模式，可以用于对非块结构加锁，比如锁分段技术、连锁式加锁等

2.5 公平性

• 公平性是指，在等待锁的线程中，线程获取锁的顺序是不变的
• 显示锁，提供了公平性的锁获取方式
• 在大多数情况下，非公平锁的性能要高于公平锁的性能
• 非公平性性能高的原因是：恢复一个挂起的线程与该线程真正开始运行之间，存在着严重的延迟

比如说，唤醒挂起线程时间点在 10ms，但是挂起线程真正开始执行时间点则是在 1000ms，时间间隔达到 990ms 之久，这2个时间点之间就存在很大的时间空隙，实际上可以先运行其他线程。

三、读写锁

互斥模式：

• 内置锁和显示锁采用的都是互斥锁模式，每次只能有一个线程拥有锁
• 互斥锁是一种强硬的加锁规则，限制了并发性

读写分离模式：

• 在许多情况下，多线程的读操作是可以并发执行的，无需加互斥锁
• 读写锁将读锁和写锁分离，多个线程可以同时读锁，不会互斥

四、锁的选择

• 优先选择内置锁
• 需要高级功能时，再选择显示锁，高级功能包括：
  • 可定时的锁
  • 可轮询非阻塞的锁获取
  • 可中断的锁获取
  • 公平锁模式
  • 非块结构的加锁
• 在读多写少的情况下，为了提高并发性，可以考虑使用读写锁