并发-抽象队列同步器AQS应用Lock详解

news2024/11/15 2:04:51

锁的膨胀是指synchronized原本是无锁态,当有一个线程调用时变为偏向锁,当有多个线程排队自旋等待锁时会升级为轻量锁,当线程等待时间太长时会升级为重量级锁,这就是锁的膨胀过程,且是不可逆的。 锁的粗化是指如果在一个类里不同的方法都用了synchronized修饰,那么JVM会自动优化,把同一个类中加了synchronized关键字的不同方法挪到一个代码块里,这样避免多个方法竞争同一把锁消耗性能。 锁的消除是指程序员把synchronized的锁对象创建在方法里,由于自己的方法栈帧不会被别的引用,所以这个锁对象是无效的,这时JVM就会消除这把锁以优化程序。

锁的粗化

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经过JVM逃逸分析【上下文分析】更改为
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锁的消除

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上图object是方法内的对象,是线程独有的,别的线程无法公用,所以执行的时候不会加锁

逃逸分析
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**开启逃逸分析**![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/e4e3fead651a4eeda41034230ce48690.png)

抽象队列同步器AQS

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java中的阻塞队列 CopyOnWriteArrayList、 CopyOnWriteArraySet【对应的并发版本】
线程安全都差不多是基于CAS AQS实现的
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下面探讨怎么实现ReenRantLock锁

怎么用锁
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如上图,ABC三个线程竞争锁,A拿到所有,执行业务代码,与此同时BC线程就会进入一个循环,循环里有判断是否拿到锁,没拿到就一直循环,拿到就进行业务代码【也就是循环里面有个是否加锁的判断,加锁成功就break;跳出循环】
但是要是很多个线程进行不断的循环等待获取锁,就会占CPU,这么多线程占着CPU没什么意义,所以我们需要让这些线程让出CPU 的使用权【调用yeild()】;要是执行业务线程执行时间很长,CPU没有线程供切换,所以yeild改为sleep()
但是至于sleep多长时间并不知道,所以我们调用LockSupport.park() 阻塞住【线程一旦碰到这就会阻塞不会占CPU资源】
LockSupport.park()阻塞住,一直不被唤醒,线程栈就越来越多,线程需要被唤醒,怎么唤醒?
LockSupport.unpark(线程) 需要传入括号中的线程引用,那么线程从哪里来呢?
就考虑之前被阻塞住的线程,每阻塞一个线程就把线程加入一个队列中HashSet.add(Thread) 这样线程的引用就有了,后面HashSet.get()获取

Thread   t  =   HashSet.get();
LockSupport.unpark(t);

唤醒,是在哪里唤醒?
在unLock后执行上面代码
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Lock的三大核心

自旋、cas算法加锁【保证执行的原子性】、LockSupport 【queue队列】
Lock实现公平锁和非公平锁的特性

公平锁:排队【先进先出 ,所以要依靠queue队列】

CAS的实现:主要通过unsafe()这个类里面的三个方法实现【如下图】
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AQS

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ReentrantLock(false):参数是个boolean值,false为非公平锁,无参数也是非公平锁;true是公平锁

  • 公平锁:排队【先进先出 ,所以要依靠queue队列】
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  • 非公平锁
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