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java中ReentrantLock實(shí)現(xiàn)公平鎖和非公平鎖

 更新時(shí)間:2025年12月04日 08:26:29   作者:阿黃學(xué)技術(shù)  
在Java里,公平鎖和非公平鎖是多線程編程中用于同步的兩種鎖機(jī)制,它們的主要差異在于獲取鎖的順序規(guī)則,下面就來詳細(xì)的介紹一下,感興趣的可以了解一下

在 Java 里,公平鎖和非公平鎖是多線程編程中用于同步的兩種鎖機(jī)制,它們的主要差異在于獲取鎖的順序規(guī)則。下面是對(duì)二者的詳細(xì)介紹:

公平鎖

公平鎖遵循 “先來先服務(wù)” 原則,也就是線程獲取鎖的順序和請(qǐng)求鎖的順序一致。先請(qǐng)求鎖的線程會(huì)優(yōu)先獲得鎖,這樣可以保證每個(gè)線程都有公平的機(jī)會(huì)獲取鎖,避免某個(gè)線程長(zhǎng)時(shí)間等待。

不過,公平鎖在實(shí)現(xiàn)公平性時(shí)會(huì)增加額外的開銷,因?yàn)樾枰S護(hù)一個(gè)有序的等待隊(duì)列。當(dāng)一個(gè)線程釋放鎖后,會(huì)從隊(duì)列頭部選取下一個(gè)線程來獲取鎖。

非公平鎖

非公平鎖不保證線程獲取鎖的順序和請(qǐng)求鎖的順序一致。當(dāng)鎖被釋放時(shí),任何等待的線程都有機(jī)會(huì)獲取鎖,而不考慮其請(qǐng)求的先后順序。

非公平鎖可能會(huì)讓某些線程先于等待時(shí)間長(zhǎng)的線程獲取鎖,從而產(chǎn)生 “饑餓” 現(xiàn)象,即部分線程長(zhǎng)時(shí)間得不到鎖。但非公平鎖的性能通常比公平鎖要好,因?yàn)樗鼫p少了線程上下文切換和等待隊(duì)列管理的開銷。

實(shí)現(xiàn)公平鎖和非公平鎖

在創(chuàng)建ReentrantLock時(shí)可以指定true或者false在指定公平或者非公平鎖(ReentrantLock和Synchronized關(guān)鍵字默認(rèn)是非公平鎖),像下面這樣

// 創(chuàng)建公平鎖
Lock fairLock = new ReentrantLock(true);
// 創(chuàng)建非公平鎖
Lock unfairLock = new ReentrantLock(false);

如下是測(cè)試ReentrantLock實(shí)現(xiàn)公平鎖和非公平鎖的代碼

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 + " 獲得鎖,正在執(zhí)行任務(wù) " + i);
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                lock.unlock();
                System.out.println(name + " 釋放鎖");
            }
        }
    }
}

public class FairAndUnFair {
    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建公平鎖
        Lock fairLock = new ReentrantLock(true);
        // 創(chuàng)建非公平鎖
        Lock unfairLock = new ReentrantLock(false);

        // 使用公平鎖
        System.out.println("使用公平鎖:");
        Thread t1 = new Thread(new Worker(fairLock, "線程1"));
        Thread t2 = new Thread(new Worker(fairLock, "線程2"));
        t1.start();
        t2.start();
        try {
            t1.join();
            t2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 使用非公平鎖
        System.out.println("\n使用非公平鎖:");
        t1 = new Thread(new Worker(unfairLock, "線程1"));
        t2 = new Thread(new Worker(unfairLock, "線程2"));
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

在這個(gè)示例中,ReentrantLock構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)true表示創(chuàng)建公平鎖,false表示創(chuàng)建非公平鎖。

適用場(chǎng)景

  • 公平鎖:適用于對(duì)公平性要求較高的場(chǎng)景,如任務(wù)調(diào)度系統(tǒng),需要保證每個(gè)任務(wù)都能按順序執(zhí)行。
  • 非公平鎖:適用于對(duì)性能要求較高,且對(duì)公平性要求較低的場(chǎng)景,如高并發(fā)的緩存系統(tǒng)。

到此這篇關(guān)于java中ReentrantLock實(shí)現(xiàn)公平鎖和非公平鎖的文章就介紹到這了,更多相關(guān)java ReentrantLock公平鎖和非公平鎖內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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