Lock与synchronized 的区别
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Lock与synchronized 的区别相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
1、ReentrantLock 拥有Synchronized相同的并发性和内存语义,此外还多了 锁投票,定时锁等候和中断锁等候
线程A和B都要获取对象O的锁定,假设A获取了对象O锁,B将等待A释放对O的锁定,
如果使用 synchronized ,如果A不释放,B将一直等下去,不能被中断
如果 使用ReentrantLock,如果A不释放,可以使B在等待了足够长的时间以后,中断等待,而干别的事情
ReentrantLock获取锁定与三种方式:
a) lock(), 如果获取了锁立即返回,如果别的线程持有锁,当前线程则一直处于休眠状态,直到获取锁
b) tryLock(), 如果获取了锁立即返回true,如果别的线程正持有锁,立即返回false;
c)tryLock(long timeout,TimeUnit unit), 如果获取了锁定立即返回true,如果别的线程正持有锁,会等待参数给定的时间,在等待的过程中,如果获取了锁定,就返回true,如果等待超时,返回false;
d) lockInterruptibly:如果获取了锁定立即返回,如果没有获取锁定,当前线程处于休眠状态,直到或者锁定,或者当前线程被别的线程中断
2、synchronized是在JVM层面上实现的,不但可以通过一些监控工具监控synchronized的锁定,而且在代码执行时出现异常,JVM会自动释放锁定,但是使用Lock则不行,lock是通过代码实现的,要保证锁定一定会被释放,就必须将unLock()放到finally{}中
3、在资源竞争不是很激烈的情况下,Synchronized的性能要优于ReetrantLock,但是在资源竞争很激烈的情况下,Synchronized的性能会下降几十倍,但是ReetrantLock的性能能维持常态;
5.0的多线程任务包对于同步的性能方面有了很大的改进,在原有synchronized关键字的基础上,又增加了ReentrantLock,以及各种Atomic类。了解其性能的优劣程度,有助与我们在特定的情形下做出正确的选择。
总体的结论先摆出来:
synchronized:
在资源竞争不是很激烈的情况下,偶尔会有同步的情形下,synchronized是很合适的。原因在于,编译程序通常会尽可能的进行优化synchronize,另外可读性非常好,不管用没用过5.0多线程包的程序员都能理解。
ReentrantLock:
ReentrantLock提供了多样化的同步,比如有时间限制的同步,可以被Interrupt的同步(synchronized的同步是不能Interrupt的)等。在资源竞争不激烈的情形下,性能稍微比synchronized差点点。但是当同步非常激烈的时候,synchronized的性能一下子能下降好几十倍。而ReentrantLock确还能维持常态。
Atomic:
和上面的类似,不激烈情况下,性能比synchronized略逊,而激烈的时候,也能维持常态。激烈的时候,Atomic的性能会优于ReentrantLock一倍左右。但是其有一个缺点,就是只能同步一个值,一段代码中只能出现一个Atomic的变量,多于一个同步无效。因为他不能在多个Atomic之间同步。
所以,我们写同步的时候,优先考虑synchronized,如果有特殊需要,再进一步优化。ReentrantLock和Atomic如果用的不好,不仅不能提高性能,还可能带来灾难。
先贴测试结果:再贴代码(Atomic测试代码不准确,一个同步中只能有1个Actomic,这里用了2个,但是这里的测试只看速度)
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round:100000 thread:5
Sync = 35301694
Lock = 56255753
Atom = 43467535
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round:200000 thread:10
Sync = 110514604
Lock = 204235455
Atom = 170535361
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round:300000 thread:15
Sync = 253123791
Lock = 448577123
Atom = 362797227
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round:400000 thread:20
Sync = 16562148262
Lock = 846454786
Atom = 667947183
==========================
round:500000 thread:25
Sync = 26932301731
Lock = 1273354016
Atom = 982564544
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package test.thread; import static java.lang.System.out; import java.util.Random; import java.util.concurrent.BrokenBarrierException; import java.util.concurrent.CyclicBarrier; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class TestSyncMethods { public static void test( int round, int threadNum,CyclicBarrier cyclicBarrier){ new SyncTest( "Sync" ,round,threadNum,cyclicBarrier).testTime(); new LockTest( "Lock" ,round,threadNum,cyclicBarrier).testTime(); new AtomicTest( "Atom" ,round,threadNum,cyclicBarrier).testTime(); } public static void main(String args[]){ for ( int i= 0 ;i< 5 ;i++){ int round= 100000 *(i+ 1 ); int threadNum= 5 *(i+ 1 ); CyclicBarrier cb= new CyclicBarrier(threadNum* 2 + 1 ); out.println( "==========================" ); out.println( "round:" +round+ " thread:" +threadNum); test(round,threadNum,cb); } } } class SyncTest extends TestTemplate{ public SyncTest(String _id, int _round, int _threadNum,CyclicBarrier _cb){ super ( _id, _round, _threadNum, _cb); } @Override /** * synchronized关键字不在方法签名里面,所以不涉及重载问题 */ synchronized long getValue() { return super .countValue; } @Override synchronized void sumValue() { super .countValue+=preInit[index++%round]; } } class LockTest extends TestTemplate{ ReentrantLock lock= new ReentrantLock(); public LockTest(String _id, int _round, int _threadNum,CyclicBarrier _cb){ super ( _id, _round, _threadNum, _cb); } /** * synchronized关键字不在方法签名里面,所以不涉及重载问题 */ @Override long getValue() { try { lock.lock(); return super .countValue; } finally { lock.unlock(); } } @Override void sumValue() { try { lock.lock(); super .countValue+=preInit[index++%round]; } finally { lock.unlock(); } } } class AtomicTest extends TestTemplate{ public AtomicTest(String _id, int _round, int _threadNum,CyclicBarrier _cb){ super ( _id, _round, _threadNum, _cb); } @Override /** * synchronized关键字不在方法签名里面,所以不涉及重载问题 */ long getValue() { return super .countValueAtmoic.get(); } @Override void sumValue() { super .countValueAtmoic.addAndGet( super .preInit[indexAtomic.get()%round]); } } abstract class TestTemplate{ private String id; protected int round; private int threadNum; protected long countValue; protected AtomicLong countValueAtmoic= new AtomicLong( 0 ); protected int [] preInit; protected int index; protected AtomicInteger indexAtomic= new AtomicInteger( 0 ); Random r= new Random( 47 ); //任务栅栏,同批任务,先到达wait的任务挂起,一直等到全部任务到达制定的wait地点后,才能全部唤醒,继续执行 private CyclicBarrier cb; public TestTemplate(String _id, int _round, int _threadNum,CyclicBarrier _cb){ this .id=_id; this .round=_round; this .threadNum=_threadNum; cb=_cb; preInit= new int [round]; for ( int i= 0 ;i<preInit.length;i++){ preInit[i]=r.nextInt( 100 ); } } abstract void sumValue(); /* * 对long的操作是非原子的,原子操作只针对32位 * long是64位,底层操作的时候分2个32位读写,因此不是线程安全 */ abstract long getValue(); public void testTime(){ ExecutorService se=Executors.newCachedThreadPool(); long start=System.nanoTime(); //同时开启2*ThreadNum个数的读写线程 for ( int i= 0 ;i<threadNum;i++){ se.execute( new Runnable(){ public void run() { for ( int i= 0 ;i<round;i++){ sumValue(); } //每个线程执行完同步方法后就等待 try { cb.await(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (BrokenBarrierException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } }); se.execute( new Runnable(){ public void run() { getValue(); try { //每个线程执行完同步方法后就等待 cb.await(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (BrokenBarrierException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } }); } try { //当前统计线程也wait,所以CyclicBarrier的初始值是threadNum*2+1 cb.await(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (BrokenBarrierException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } //所有线程执行完成之后,才会跑到这一步 long duration=System.nanoTime()-start; out.println(id+ " = " +duration); } } |
摘自:
http://houlinyan.iteye.com/blog/1112535
http://zzhonghe.iteye.com/blog/826162
以上是关于Lock与synchronized 的区别的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章