java中ReentrantLock实现公平锁和非公平锁

 更新时间:2025年12月04日 08:26:29   作者:阿黄学技术  
在Java里,公平锁和非公平锁是多线程编程中用于同步的两种锁机制,它们的主要差异在于获取锁的顺序规则,下面就来详细的介绍一下,感兴趣的可以了解一下

在 Java 里,公平锁和非公平锁是多线程编程中用于同步的两种锁机制,它们的主要差异在于获取锁的顺序规则。下面是对二者的详细介绍:

公平锁

公平锁遵循 “先来先服务” 原则,也就是线程获取锁的顺序和请求锁的顺序一致。先请求锁的线程会优先获得锁,这样可以保证每个线程都有公平的机会获取锁,避免某个线程长时间等待。

不过,公平锁在实现公平性时会增加额外的开销,因为需要维护一个有序的等待队列。当一个线程释放锁后,会从队列头部选取下一个线程来获取锁。

非公平锁

非公平锁不保证线程获取锁的顺序和请求锁的顺序一致。当锁被释放时,任何等待的线程都有机会获取锁,而不考虑其请求的先后顺序。

非公平锁可能会让某些线程先于等待时间长的线程获取锁,从而产生 “饥饿” 现象,即部分线程长时间得不到锁。但非公平锁的性能通常比公平锁要好,因为它减少了线程上下文切换和等待队列管理的开销。

实现公平锁和非公平锁

在创建ReentrantLock时可以指定true或者false在指定公平或者非公平锁(ReentrantLock和Synchronized关键字默认是非公平锁),像下面这样

// 创建公平锁
Lock fairLock = new ReentrantLock(true);
// 创建非公平锁
Lock unfairLock = new ReentrantLock(false);

如下是测试ReentrantLock实现公平锁和非公平锁的代码

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 + " 获得锁,正在执行任务 " + i);
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                lock.unlock();
                System.out.println(name + " 释放锁");
            }
        }
    }
}

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

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

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

在这个示例中,ReentrantLock构造函数的参数true表示创建公平锁,false表示创建非公平锁。

适用场景

  • 公平锁:适用于对公平性要求较高的场景,如任务调度系统,需要保证每个任务都能按顺序执行。
  • 非公平锁:适用于对性能要求较高,且对公平性要求较低的场景,如高并发的缓存系统。

到此这篇关于java中ReentrantLock实现公平锁和非公平锁的文章就介绍到这了,更多相关java ReentrantLock公平锁和非公平锁内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

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