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    Java多线程并发编程和锁原理解析

    栏目:Linux/apache问题 时间:2019-12-26 00:52

    这篇文章主要介绍了Java多线程并发编程和锁原理解析,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下

    一.前言

      最近项目遇到多线程并发的情景(并发抢单&恢复库存并行),代码在正常情况下运行没有什么问题,在高并发压测下会出现:库存超发/总库存与sku库存对不上等各种问题。

      在运用了 限流/加锁等方案后,问题得到解决。

      加锁方案见下文。

    二.乐观锁 & 悲观锁

      1.乐观锁

       顾名思义,就是很乐观,每次去拿数据的时候都认为别人不会修改,所以不会上锁,但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据,可以使用版本号(version)等机制。

       例如:mybatis-plus 自带插件OptimisticLockerInterceptor,在数据库表加上一个version字段,每次更新完数据库mp会自动在version字段上加1,如果在更新提交的时候发现version字段的值与数据库中最新的值不一致,则提交失败。

      2.悲观锁

       悲观锁总是假设会出现最坏的情况,每次去拿数据的时候都认为别人会修改,所以每次在拿数据的时候都会上锁,这样别人想拿这个数据就会阻塞直到它拿到锁。

       传统的MySQL关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制,比如行锁,表锁等,读锁,写锁等,都是在做操作之前先上锁。

       Java的同步synchronized关键字的实现就是典型的悲观锁。

      3.总结

       悲观锁适合写操作多的场景,先加锁可以保证写操作时数据正确。

       乐观锁适合读操作多的场景,不加锁的特点能够使其读操作的性能大幅提升。

    三.独占锁 & 共享锁

      1.独占锁

        是指该锁一次只能被一个线程所持有。

        例如:Synchronized 和 ReentrantLock ,它们同时也是悲观锁

       2.共享锁

        是指该锁可被多个线程所持有,允许多个线程同时去获取。

        例如:Semaphore 和 ReadWriteLock 和 countdownlatch,其读锁是共享锁,写锁是独享锁。

       3.总结

        读锁的共享锁可保证并发读是非常高效的,读写,写读 ,写写的过程是互斥的。

         独享锁与共享锁也是通过AQS来实现的,通过实现不同的方法,来实现独享或者共享。

    四.公平锁 & 非公平锁

      1.公平锁

       加锁前先查看是否有排队等待的线程,有的话优先处理排在前面的线程,先来先得。

      2.非公平锁

       线程加锁时直接尝试获取锁,获取不到就自动到队尾等待。

      3.总结

       更多的是直接使用非公平锁:非公平锁比公平锁性能高5-10倍,因为公平锁需要在多核情况下维护一个队列,如果当前线程不是队列的第一个无法获取锁,增加了线程切换次数。

    五.java线程锁

      由于多个线程是共同占有所属进程的资源和地址空间的,那么就会存在一个问题:如果多个线程要同时访问某个资源,怎么处理?

      在Java并发编程中,经常遇到多个线程访问同一个共享资源 ,这时候作为开发者必须考虑如何维护数据一致性,这就是Java锁机制(同步问题)的来源。

      Java提供了多种多线程锁机制的实现方式,常见的有:

      synchronized   ReentrantLock   Semaphore   AtomicInteger等

        每种机制都有优缺点与各自的适用场景,必须熟练掌握他们的特点才能在Java多线程应用开发时得心应手。