一文彻底搞懂面试中常问的各种“锁”

前言

锁,顾名思义就是锁住一些资源,当只有我们拿到钥匙的时候,才能操作锁住的资源。在我们的Java,数据库,还有一些分布式的环境中,总是充斥着各种各样的锁让人头疼,例如“公平锁”、“自旋锁”、“读写锁”、“分布式锁”等等。

其实真实的情况是,锁并没有那么多,很多概念只是从不同的功能特性,设计,以及锁的状态这些不同的侧重点来说明的,因此我们可以根据不同的分类来搞明白为什么会有这些“锁”?坐稳扶好了,准备开车。

正文

“公平锁”与“非公平锁”

  • 公平锁:指线程在等待获取同一个锁的时候,是严格按照申请锁的时间顺序来进行的,这就意味着在程序正常运作的时候,不会有线程执行不到,而被“饿死”,但是也需要额外的机制来维护这种顺序,所以效率相对于非公平锁会差点。
  • 非公平锁:概念跟“公平锁”恰恰相反,随机线程获取锁,相率相对高。
new ReentrantLock(); //默认非公平锁
new ReentrantLock(true); //公平锁

“重入锁(递归锁)”与“不可重入锁(自旋锁)”

这里要注意了,重入/递归,不可重入/自旋,虽然名字不同,但是确实是同一种锁,只是从锁的表现跟实现方式的角度来命名而已。

重入锁:当一个线程获取了A锁以后,若后续方法运行被A锁锁住的话,当前线程也是可以直接进入的。

public class Demo {
  private Lock lockA;

  public Demo(Lock Lock) {
    this.lockA = lock;
  }

  public void methodA() {
    lockA.lock();
    methodB();
    lockA.unlock();
  }

  public void methodB() {
    lockA.lock();
    //dosm
    lockA.unlock();
  }
  }

当我们运行methodA()的时候,线程获取了lockA,然后调用methodB()的时候发现也需要lockA,由于这是一个可重入锁,所以当前线程也是可以直接进入的。在java中,synchronized跟ReetrantLock都是可重入锁。

不可重入锁:以上面的代码实例来说明,就是methodA进入methodB的时候不能直接获取锁,必须先调用unLock释放锁。才能执行下去,那实现不可重入锁有什么方式呢?那就是自旋,所以会有一个小名叫做自旋锁。

public class SpinLock {

  private AtomicReference<Thread> sign =new AtomicReference<>();

  public void lock(){
    Thread current = Thread.currentThread();
    while(!sign .compareAndSet(null, current)){
    }
  }

  public void unlock (){
    Thread current = Thread.currentThread();
    sign .compareAndSet(current, null);
  }
}
 

“悲观锁”与“乐观锁”

这两种锁呢,其实是一个很宏观的分类,它不是一种具体的锁,而是泛指看待并发的程度。

悲观锁:有一个“悲观”的心态,既每次取数据的时候,都会认为该数据会被修改,所以必须加一把锁才安心。

乐观锁:乐观的孩子,认为同一个数据不会发生并发操作的行为,所以取的时候不会加锁,只有在更新的时候,会通过例如版本号之类的来判断是否数据被修改了。

Java中各种锁其实都是悲观锁的实现,既操作的数据的都会被获取锁的线程锁住,而乐观锁的话,一般是通过cas(compare and swap)的思想来实现,例如一些原子类AtomicInteger使用自旋来原子更新。

“共享锁”与“排他锁”

这两种锁的概念比较多的出现在数据库的事务当中。

共享锁:也称读锁或S锁。如果事务对数据A加上共享锁后,则其他事务只能对A再加共享锁,不能加排它锁。获准共享锁的事务只能读数据,不能修改数据。在java中的ReetrantReadWriteLock()也是如此。

排它锁:也称独占锁、写锁或X锁。如果事务对数据A加上排它锁后,则其他事务不能再对A加任何类型的锁。获得排它锁的事务即能读数据又能修改数据。

分布式锁

我们上面聊的这些锁,都是在单个程序上面的不同线程之间来实现的,那么当我们的不同程序需要去竞争同一块资源的时候,这就需要分布式锁了,我们可以通过redis、zookeeper等中间件来实现分布式锁。

对于锁来说,其实还有偏向锁,轻量级锁等,但是这里涉及到的内容就比较多,这里就不在展开篇幅介绍了,有兴趣的同学可自行研究,如果你能搞懂上面介绍的这些锁,那基本上在绝大部分的公司关于“锁”的问题都可以迎刃而解。

原文地址:https://www.cnblogs.com/coding-night/p/10657892.html

时间: 2024-10-08 14:54:08

一文彻底搞懂面试中常问的各种“锁”的相关文章

一文解析Spring IOC面试中常问的那些核心题!

广义的 IOC IoC(Inversion of Control) 控制反转,即"不用打电话过来,我们会打给你". 两种实现: 依赖查找(DL)和依赖注入(DI). IOC 和 DI .DL 的关系(这个 DL,Avalon 和 EJB 就是使用的这种方式实现的 IoC): DL 已经被抛弃,因为他需要用户自己去是使用 API 进行查找资源和组装对象.即有侵入性. DI 是 Spring 使用的方式,容器负责组件的装配. 注意:Java 使用 DI 方式实现 IoC 的不止 Sprin

Java面试中常问的Spring方面问题

Spring Framework 现在几乎已成为 Java Web 开发的标配框架.那么,作为 Java 程序员,你对 Spring 的主要技术点又掌握了多少呢?不妨用本文的问题来检测一下. 1.一般问题 1.1. 不同版本的 Spring Framework 有哪些主要功能? Version FeatureSpring 2.5 发布于 2007 年.这是第一个支持注解的版本.Spring 3.0 发布于 2009 年.它完全利用了 Java5 中的改进,并为 JEE6 提供了支持.Spring

php高级研发或架构师必了解---很多问题面试中常问到!

版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载. 最近接连面试了几家公司,有些重要问题记录一下,督促自己学习提高,同时希望给朋友们一些帮助. 内容很多,一点点完善,一步步学习.. 有些是面试被问,有些是招聘要求,有些是自己整理加的. 一.MySQL相关知识 1. mysql优化方式 MYSQL 优化常用方法 mysql 性能优化方案 2.如何分库分表 参考: http://blog.sina.com.cn/s/blog_6e322ce70100zs9a.html http://www.jb5

Java面试中常问的计算机网络方面问题

GET 和 POST 的区别 (GET)请注意,查询字符串(名称/值对)是在 GET 请求的 URL 中发送的:/test/demo_form.asp?name1=value1&name2=value2 GET 请求可被缓存 GET 请求保留在浏览器历史记录中 GET 请求可被收藏为书签 GET 请求不应在处理敏感数据时使用 GET 请求有长度限制 GET 请求只应当用于取回数据POST 方法(POST)请注意,查询字符串(名称/值对)是在 POST 请求的 HTTP 消息主体中发送的:POST

数据库面试中常问的几个问题

转载自 http://blog.sina.com.cn/s/blog_8dc50331010158u7.html 1.触发器的作用? 答:触发器是一中特殊的存储过程,主要是通过事件来触发而被执行的.它可以强化约束,来维护数据的完整性和一致性,可以跟踪数据库内的操作从而不允许未经许可的更新和变化.可以联级运算.如,某表上的触发器上包含对另一个表的数据操作,而该操作又会导致该表触发器被触发. 2.什么是存储过程?用什么来调用? 答:存储过程是一个预编译的SQL语句,优点是允许模块化的设计,就是说只需

Java面试中常问的Spring方面问题(55道含答案)

Spring Framework 现在几乎已成为 Java Web 开发的标配框架.那么,作为 Java 程序员,你对 Spring 的主要技术点又掌握了多少呢?不妨用本文的问题来检测一下. 1.一般问题 1.1. 不同版本的 Spring Framework 有哪些主要功能? VersionFeatureSpring 2.5发布于 2007 年.这是第一个支持注解的版本.Spring 3.0发布于 2009 年.它完全利用了 Java5 中的改进,并为 JEE6 提供了支持.Spring 4.

前端面试中常问的问题

1.event loop是什么? 主线程和任务队 2.HTTP协议与状态码,HTTP2.0等,状态码301.302等 3.原生实现promise //原生js实现promise function PromiseM() { this.status = "pending" this.mag = "" let process = arguments[0] let that = this process(function(){ that.status = "res

Vue面试中常问的几个问题总结

1.如何理解MVVM原理? 2.响应式数据的原理是什么? 3.Vue中是如何检测数组变化? 4.为何Vue采用异步渲染? 5.nextTick实现原理? 6.Vue组件的生命周期? 7.Ajax请求放在哪个生命周期中? 8.何时需要使用beforeDestroy? 9..Vue父子组件 生命周期调用顺序? 10.Vue中Computed的特点? 11.Watch中的deep:true 是如何实现的? 12.Vue中事件绑定的原理? 13.Vue中v-html会导致哪些问题? 14.Vue中v-i

轻松搞懂Java中的自旋锁

前言 在之前的文章<一文彻底搞懂面试中常问的各种"锁">中介绍了Java中的各种"锁",可能对于不是很了解这些概念的同学来说会觉得有点绕,所以我决定拆分出来,逐步详细的介绍一下这些锁的来龙去脉,那么这篇文章就先来会一会"自旋锁". 正文 出现原因 在我们的程序中,如果存在着大量的互斥同步代码,当出现高并发的时候,系统内核态就需要不断的去挂起线程和恢复线程,频繁的此类操作会对我们系统的并发性能有一定影响.同时聪明的JVM开发团队也发现,