程序员的必知系列之Java锁(2)

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1.Java锁之自旋锁

自旋锁:spinlock,是尝试获取锁的线程不会立即阻塞,而是采用循环的方式去获取获取锁,这样的好处是减少线程上下文切换的消耗,缺点是循环会消耗CPU

自旋锁的实现的代码:

package JUC;

import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;

/**
 * @Author MingJian_Zhu
 * @Date 2021/8/13 9:27
 */
public class SpinLockDemo {
    AtomicReference<Thread> atomicReference = new AtomicReference<>();
    public void myLock(){
        Thread thread = Thread.currentThread();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t come in ");

        while(!atomicReference.compareAndSet(null,thread)){

        }
    }
    public void myUnLock(){
        Thread thread = Thread.currentThread();

        atomicReference.compareAndSet(thread,null);

        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t invoke myUnlock");
    }

    public static void main(String[] args) {
        SpinLockDemo spinLockDemo = new SpinLockDemo();
        new Thread(()->{
            spinLockDemo.myLock();
            try{
                TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
            }catch(InterruptedException e){
                e.printStackTrace();
            }
            spinLockDemo.myUnLock();
        },"t1").start();

        try{
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        }catch(InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }

        new Thread(()->{
            spinLockDemo.myLock();
            spinLockDemo.myUnLock();
        },"t2").start();
    }
}

2 独占锁(写锁)/共享锁(读锁)/互斥锁

2.1 独占锁

指该锁一次只能被一个线程所持有。对ReentrantLock和Synchronized而言都是独占锁。

2.2 共享锁

指该锁可以被多个线程锁持有

对ReentrantReadWriteLock其读锁是共享,其写锁是独占

写的时候只能一个写,但是读的时候,可以多个人同时读

2.3 为什么会有写锁和读锁

原来我们使用ReentranLock创建锁的时候,是独占锁,也就是说一次只能一个线程访问,但是一个读写分离场景,读的时候想同时进行,因此原来独占锁的并发性就没这么好了,因为读锁并不会造成数据不一致的问题,因此可以多个人共享读。

多个线程同时读一个资源类没有任何问题,所以未了满足并发量,读取共享资源应该可以同时进行,但是如果一个线程想去写共享资源,就不应该再其有线程可以对该资源进行读或写

Ps:

  •     读-读:能共存 
    
  •     读-写:不能共存 
    
  •     写-写:不能共存
    

实现代码:

package JUC;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @Author MingJian_Zhu
 * @Date 2021/8/13 11:29
 */
public class ReadWriteLockDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MyCache myCache = new MyCache();
        for(int i = 0; i < 5; i++){
            final int tempInt  = i;
            new Thread(()->{
                myCache.put(tempInt + "",tempInt + "");
            },String.valueOf(i)).start();
        }
        for(int i = 0; i < 5; i++){
            final int tempInt  = i;
            new Thread(()->{
                myCache.get(tempInt + "");
            },String.valueOf(i)).start();
        }

    }
}
class MyCache {

    private volatile Map<String, Object> map = new HashMap<>();
    // private Lock lock = null;

    /**
     * 定义写操作
     * 满足:原子 + 独占
     * @param key
     * @param value
     */
    public void put(String key, Object value) {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 正在写入:" + key);
        try {
            // 模拟网络拥堵,延迟0.3秒
            TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(300);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        map.put(key, value);
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 写入完成");
    }

    public void get(String key) {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 正在读取:");
        try {
            // 模拟网络拥堵,延迟0.3秒
            TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(300);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        Object value = map.get(key);
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 读取完成:" + value);
    }


}

\