多线程(进阶一:锁策略)

一、乐观锁和悲观锁

二、轻量级锁和重量级锁

三、自旋锁和挂起等待锁

四、普通互斥锁和读写锁

五、公平锁和非公平锁

六、可重入锁和不可重入锁

七、synchronized和Linux的mutex锁的简单比较

八、synchronized的自适应

一、乐观锁和悲观锁

乐观锁:在加锁之前,预估锁冲突的概率比较小,因此加锁的时候就不会为此做太多的准备,加锁做的事情比较少,因此加锁的速度也就可能更快。

悲观锁:在加锁之前,预估锁冲突的概率比较大,因此加锁的时候就会做大量的准备,加锁做的事情比较多,因此加锁的速度也就可能更慢。


二、轻量级锁和重量级锁

轻量级锁:运行代码之后,锁冲突的概率比较小,因此加锁的开销比较小,速度也比较快。

重量级锁:运行代码之后,锁冲突的概率比较大,因此加锁的开销比较大,速度也比较慢。

注意:这里和乐观、悲观锁不同的是,乐观、悲观锁是加锁之前进行的预估,而这里指的是加锁之后对结果的评价。


三、自旋锁和挂起等待锁

自旋锁:是轻量级锁的一种典型实现,加锁的时候,如果加锁失败,不会就此退出锁竞争,而是会循环不停的进行锁竞争,这次锁竞争失败了就再次进入循环竞争锁,直到加锁成功,才退出循环。

这种反复快速的执行,就称为 “自旋”,同时,自旋锁也是乐观锁,只要其他线程释放了锁,它就能第一时间加锁成功,这样它的加锁速度也很快,但如果有很多线程要加锁,也没必要使用自旋锁了,会白白浪费cpu资源。

等待挂起锁:是重量级锁的一种典型体现,也是悲观锁,加锁的时候,如果加锁失败,就会等待一段时间,这段时间它不会去进行加锁,和别的线程锁竞争,这时候就能把一些cpu资源让出来了,用这些cpu资源可以干一些其他事情,等一段时间过后,会再次尝试加锁,如果失败还是重复以上工作,成功就拿到锁了,没啥好说的。

当等待挂起的时候,会有内核调度器介入,这一块要完成的操作就多了,从而要获取锁的时间花费也更多一些。


四、普通互斥锁和读写锁

普通互斥锁:类似synchronized这种,操作涉及到加锁、解锁

读写锁:这里加锁的情况分为两种:加读锁,加写锁

读锁和读锁之间,不会涉及到锁冲突(不会阻塞)

写锁和写锁之间,会涉及到锁冲突(会阻塞)

读锁和写锁之间,会涉及到锁冲突(会阻塞)

当一个线程加读锁时,另一个线程只能读,不能写

当一个线程加写锁时,另一个线程不能写,也不能读

为啥要引入读写锁?

如果两个线程只读,这个操作本身就是安全的,不需要进行加锁。但是如果使用synchronized来加锁,读和读之间会涉及到锁竞争(阻塞),但我们也不能完全不给读操作加锁,就怕一个线程读,一个线程写,这时候肯定就有线程安全问题。

读写锁,就能很好的解决上述问题。

如果只有读的操作,读操作中不会有修改操作,这时候每个线程读的数据都是同一个不变的数据,如果加锁了,就会耗费一些没必要消耗的资源空间,不如加个读锁,读的时候不会锁竞争,写的时候才会,这样就能省去很多不必要的资源开销了(锁冲突的开销)


 五、公平锁和非公平锁

公平锁:如果线程和线程之间,锁竞争的时间大小不一样,按照锁竞争时间久的线程先拿到锁,有先后顺序(先来后到的意思)

非公平锁:线程和线程之间没有拿锁顺序,随机调度,各凭各的本事拿锁。

这里使用公平锁,就能很好的解决线程饿死的这一问题。而要想实现公平锁,就需要引入额外的数据结构(引入队列,记录每个线程的先后顺序),才能实现公平锁。


六、可重入锁和不可重入锁

可重入锁:如synchronized,加锁一段代码,锁里面可以再进行一次加锁,锁里面可以嵌套多个锁,里面是用计数器这种方式对加锁技术,并判断是否解锁,是可重入锁。

不可重入锁:系统自带的锁,不能连续加锁两次。


七、synchronized和Linux的mutex锁的简单比较

synchronized:乐观锁 / 悲观锁自适应

                        轻量级锁 / 重量级锁自适应

                        自旋锁 / 挂起等待所自适应

                        不是读写锁

                        非公平锁

                        可重入锁

mutex:          悲观锁

                        重量级锁

                        挂起等待所

                        不是读写锁

                        非公平锁

                        不可重入锁


八、synchronized的自适应

synchronized内部优化的很好,有自适应性,通常都可以无脑用,而且效率也不会低。

1、锁升级

(1)偏向锁阶段

核心思想:“懒汉模式”,就是能不加锁,就不加锁,能晚加锁就晚加锁;所谓的偏向锁,并不是真的加锁了,只是做了个非常轻量的标记。

一旦有线程来竞争这个锁,持有偏向锁的线程能第一时间拿到这个锁,如果没有其他线程竞争锁,下次还是拿到锁的线程大概率还是持有偏向锁的线程。总的来说,当有锁竞争的情况下,偏向锁没有提高效率,在没有锁竞争的情况下,偏向锁就能大幅度的提高效率了。

这个标记是锁里面的一个属性,每个锁都有自己的标记,当锁对象首次加锁是,没有涉及到锁竞争,这个阶段就是偏向锁阶段,一旦涉及到锁竞争,就会升级成轻量级锁阶段。

(2)轻量级锁阶段

此处的轻量级锁就是通过自旋的方式实现的,假设有锁竞争,但不多,就会处于轻量级锁阶段,它的优势:当其他线程释放锁了,处于轻量级锁阶段的线程能第一时间拿到锁;劣势:比较消耗cpu资源,因为是自旋的方式实现的,会有个循环一直尝试拿锁。

当线程多了,轻量级锁就不合适了,每个线程都循环尝试拿锁,但如果已经有线程拿到锁了,其他线程要阻塞等待,但等待的这过程是会有循环不断的尝试拿锁,这里消耗的cpu资源就很多了。这时,就会从轻量级锁阶段升级成重量级锁阶段。

(3)重量级锁阶段

此处的轻量级锁是用挂起等待的方式实现的,当有很多线程同时去竞争这个锁时,有个线程拿到锁了,其他线程没拿到,就不会再不断的重复尝试去拿锁,而是阻塞等待,等待一段时间再去尝试拿锁,不成功再阻塞等待一段时间,循环以上步骤,这题就会让出cpu的资源,可以利用这些cpu资源干一些其他的事。

注意:此处只能升级,不能降级,但是只是当前版本是这样的,以后的版本也说不好会添加降级的功能。

2、锁消除

也是synchronized的内部优化;有时候,有些代码可以一眼看上去就不用加锁,但是代码加锁了,这时候,编译器就会把这个锁给干掉,毕竟加锁操作也是要消耗一些硬件资源的。

注意:锁消除和偏向锁的区别

        锁消除:针对能够一眼就看出不涉及到线程安全问题的代码,编译器能够把锁给消除掉。

        偏向锁:是已经运行代码了,才知道没有锁竞争。

3、锁粗化

通常情况下,我们更偏好于让锁更细一些,这样更有利于并发编程的时候解决线程安全问题,但有时候,让锁更粗写能提高效率,会希望锁粗点。

锁粗化:把多个细粒度的锁合并成一个粗粒度的锁。

如图:

一段代码中,频繁的加锁解锁,肯定会消耗更多的硬件资源,但是如果能把一段代码这些加锁解锁操作,优化成只有一次加锁、解锁,这样也能提高效率。而锁粗化目的也是提高效率。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mfbz.cn/a/230868.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

启动游戏出现concrt140.dll错误的8种解决方法

在计算机使用过程中,我们经常会遇到一些错误提示,其中之一就是找不到concrt140.dll文件。这个错误通常会导致程序无法正常运行,给用户带来困扰。本文将介绍找不到concrt140.dll无法继续执行代码的8个方法,同时探讨concrt140.dll丢…

【活动】内容运营活动,你做对了吗?

内容运营活动,首先应该确认本次活动的主题,明确目标受众,分析这类用户的使用场景,感兴趣的话题等,结合市场的热点,探讨活动的形式,过程节点,活动奖励等内容(头脑风暴形式…

Unity打包到Webgl平台以及遇到的问题

Unity打包到Webgl平台以及遇到的问题 参考网站 Unity打包WebGL的全过程及在打包和使用过程中会遇到的问题(本地测试)-CSDN博客 unity打包到Webgl 并配置能正常运行 这里我用的是Unity2022.3.3f1c1版本 有两种方法 1、配置本地web服务 2、安装vsCode>添加插件LiveServe…

使用git出现的问题

保证 首先保证自己的git已经下载 其次保证自己的gitee账号已经安装并且已经生成ssh公钥 保证自己要push的代码在要上传的文件夹内并且配置文件等都在父文件夹(也就是文件没有套着文件) 问题 1 $ git push origin master gitgitee.com: Permission de…

laravel的ORM 对象关系映射

Laravel 中的 ORM(Eloquent ORM)是 Laravel 框架内置的一种对象关系映射系统,用于在 PHP 应用中与数据库进行交互。Eloquent 提供了一种优雅而直观的语法,使得开发者可以使用面向对象的方式进行数据库查询和操作。 定义模型&…

Git 请输入一个提交信息以解释此合并的必要性

操作方法:按住Ctrl加下面的某个字母

linux-man命令的使用及练习

目录 1. 命令概述 2. 使用 3. 练习 ?man services时报错:No manual entry for services的解决办法 4. man命令中常用按键以及用途 1. 命令概述 Linux提供了丰富的帮助手册,当你需要查看某个命令的参数时不必到处上网查找,只要man一下即…

PID控制参数整定(调节方法)原理+图示+MATLAB调试

PID控制参数整定(调节方法)原理图示MATLAB调试 Chapter1 PID控制参数整定(调节方法)原理图示MATLAB调试序一、P参数选取二、I的调节三、D的调节四、总结 Chapter2 PID参数调整,个人经验(配输出曲线图&#…

多人聊天程序

服务端 import java.io.*; import java.net.*; import java.util.ArrayList; public class Server{public static ServerSocket server_socket;public static ArrayList<Socket> socketListnew ArrayList<Socket>(); public static void main(String []args){try{…

触想嵌入式工业一体机在智能垃圾分类站的应用

1、行业发展背景 根据住建部给出的目标&#xff0c;到2025年前&#xff0c;全国地级及以上城市要基本建成垃圾分类处理系统。随着垃圾分类政策在全国强制落地&#xff0c;终端执行层面面临的最迫切问题是垃圾分类的准确性与社会参与意愿&#xff0c;而这两点与垃圾分类操作的简…

2004-2021年上市公司环境规制强度相关数据

2004-2021年上市公司环境规制强度相关数据 1、时间&#xff1a;2004-2021年 2、指标&#xff1a;年份、股票代码、股票简称、行业名称、行业代码、省份、城市、区县、行政区划代码、城市代码、区县代码、首次上市年份、上市状态、所属省份-工业增加值_亿元、所属省份-治理废气…

TCP一对一聊天

客户端 import java.awt.BorderLayout; import java.awt.Color; import java.awt.Dimension; import java.awt.Font; import java.awt.event.ActionEvent; import java.awt.event.ActionListener; import java.io.BufferedReader; import java.io.IOException; import java.io…

Leetcode 97. 交错字符串

class Solution {//用dp[i][j]表示s1的前i个字符和s2的前j个字符能否组成s3的前ij个字符public boolean isInterleave(String s1, String s2, String s3) {int n1 s1.length();int n2 s2.length();int n3 s3.length();if(n1 n2 ! n3){return false;}boolean[][] dp new bo…

智能优化算法应用:基于厨师算法无线传感器网络(WSN)覆盖优化 - 附代码

智能优化算法应用&#xff1a;基于厨师算法无线传感器网络(WSN)覆盖优化 - 附代码 文章目录 智能优化算法应用&#xff1a;基于厨师算法无线传感器网络(WSN)覆盖优化 - 附代码1.无线传感网络节点模型2.覆盖数学模型及分析3.厨师算法4.实验参数设定5.算法结果6.参考文献7.MATLAB…

AWS KeyPair密钥格式转换PPK<>PEM

概述说明 PEM&#xff08;Privacy Enhanced Mail&#xff09;和PPK&#xff08;Putty Private Key&#xff09;都是与加密和安全相关的文件格式&#xff0c;通常用于存储私钥信息。它们在不同的上下文中使用&#xff0c;并且与不同的软件和协议相关联。 PEM&#xff08;Priva…

网络层之电子邮件、万维网和HTTP协议

学习的最大理由是想摆脱平庸&#xff0c;早一天就多一份人生的精彩&#xff1b;迟一天就多一天平庸的困扰。各位小伙伴&#xff0c;如果您&#xff1a; 想系统/深入学习某技术知识点… 一个人摸索学习很难坚持&#xff0c;想组团高效学习… 想写博客但无从下手&#xff0c;急需…

【已解决】Win7虚拟机安装VMtools报错

在做以前的实验的时候发现要用到Win7虚拟机&#xff0c;于是就安装了一个Win7的虚拟机&#xff0c;但是发现屏幕太小&#xff0c;而且来回复制文本、复制文件太不方便了&#xff0c;索性就安装了VMtools&#xff0c;发现还安装不成– 情况1 报错&#xff1a;本程序需要您将此…

EMQX的emqx_auth_mongo报错:OP_QUERY is no longer supported

背景 我的目标是想使用 EMQX 官方提供的 emqx_auth_mongo 的设备接入认证/鉴权插件实现对设备的接入限制&#xff1b;一开始服务器上有个 6.0.8 的 MongoDB &#xff0c;在启动时遇到了一些错误。处理了错误并成功启动 MongoDB 后&#xff0c;开启 EMQX 的 emqx_auth_mongo 插…

【AIGC】大语言模型的采样策略--temperature、top-k、top-p等

总结如下&#xff1a; 图片链接 参考 LLM解码-采样策略串讲 LLM大模型解码生成方式总结 LLM探索&#xff1a;GPT类模型的几个常用参数 Top-k, Top-p, Temperature

计算机网络 | I/O模型介绍

欢迎关注博主 Mindtechnist 或加入【智能科技社区】一起学习和分享Linux、C、C、Python、Matlab&#xff0c;机器人运动控制、多机器人协作&#xff0c;智能优化算法&#xff0c;贝叶斯滤波与Kalman估计、多传感器信息融合&#xff0c;机器学习&#xff0c;人工智能&#xff0c…
最新文章