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公平锁
加锁时考虑排队等待问题,按照申请锁的顺序,按照FIFO规则,先申请的线程先取得锁,其他线程进入队列等待锁的释放,当锁释放后,在队头的线程被唤醒。
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非公平锁
加锁时不考虑排队等待问题,直接尝试获取锁。如果此时恰好锁处于unlock,则不管有没有其他线程在等待,直接拿到锁;否则就转化成公平锁的模式,进入队列等待。
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两者对比
非公平锁性能比公平锁高5~10倍,因为公平锁需要频繁唤醒队列中的线程,比较消耗资源
公平锁保证了线程按照先后顺序执行,但效率较低。
非公平锁效率比较高,但是非公平锁让获取锁的时间变得更加不确定,可能会导致在阻塞队列中的线程长期处于饥饿状态
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一张很形象的图
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验证代码
package top.ijuer.JUC.lock;import org.junit.Test;import java.util.ArrayList; import java.util.Collection; import java.util.Collections; import java.util.List; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class TestReentrantLock {private static Lock fairLock = new ReentrantLockMine(true);private static Lock unfairLock = new ReentrantLockMine(false);@Testpublic void unfair() throws InterruptedException {testLock("非公平锁", unfairLock);}@Testpublic void fair() throws InterruptedException {testLock("公平锁", fairLock);}private void testLock(String type, Lock lock) throws InterruptedException {System.out.println(type);for (int i = 0; i < 5; i++) {Thread thread = new Thread(new Job(lock)){public String toString() {return getName();}};thread.setName("" + i);thread.start();}Thread.sleep(11000);}private static class Job implements Runnable{private Lock lock;public Job(Lock lock) {this.lock = lock;}public void run() {for (int i = 0; i < 2; i++) {lock.lock();try {Thread.sleep(1000);System.out.println("获取锁的当前线程[" + Thread.currentThread().getName() + "], 同步队列中的线程" + ((ReentrantLockMine)lock).getQueuedThreads() + "");} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} finally {lock.unlock();}}}}private static class ReentrantLockMine extends ReentrantLock { //重新实现ReentrantLock类是为了重写getQueuedThreads方法,便于我们试验的观察public ReentrantLockMine(boolean fair) {super(fair);}@Overrideprotected Collection<Thread> getQueuedThreads() { //获取同步队列中的线程List<Thread> arrayList = new ArrayList<>(super.getQueuedThreads());Collections.reverse(arrayList);return arrayList;}} }
通过结果可以证明,非公平锁在释放锁完成后会立即尝试第二次抢锁,并且因为其他线程处于挂起状态,所以第二次抢锁大概率会成功,当然只是概率比较大,并不是绝对,比如线程2第二次抢锁就没有抢过线程3,此时抢锁失败的线程2进入队列等待。
公平锁释放的时候并没有尝试去抢锁,乖乖的进入队列等待,让队列头的线程去获得这把锁。
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拓展
synchronized 也属于非公平锁