重入锁、死锁、活锁、公平非公平锁……一下子都给你屡清楚了

r囧r小猫 2022-11-16 02:00 141阅读 0赞

**目录**

写在前面

重入锁

线程饥饿死锁

死锁

活锁（Livelock）

公平锁非公平锁

互斥锁

读-写锁

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# 写在前面 #

每当听公司大佬提起来，死锁、活锁、公平锁、非公平锁……自己也是知其然而不知其所以然。

自己特意去阅读了《Java并发编程实战》，终于将这些概念屡清楚了，在这里将自己的理解分享给大家。

# 重入锁 #

所谓重入锁，指的是以线程为单位，当一个线程获取对象锁之后，这个线程可以再次获取本对象上的锁，而其他的线程是不可以的。synchronized 和   ReentrantLock 都是可重入锁。可重入锁的意义在于防止死锁。

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# 线程饥饿死锁 #

在线程池中，如果任务依赖于其他任务，那么可能产生死锁。在单线程的Executor中，如果一个任务将另一个任务提交到同一个Executor，并且等待这个被提交任务的结果，那么通常会引发死锁。第二个任务停留在工作队列中，并等待第一个任务完成，而第一个任务又无法完成，因为它在等待第二个任务的完成。在更大的线程池中，如果所有正在执行任务的线程都由于等待其他仍处于工作队列中的任务而被阻塞，那么会发生同样的问题。这种现象被称为线程饥饿死锁（Thread Starvation Deadlock），只要线程池中的任务需要无限期地等待一些必须由池中其他任务才能提供的资源或条件，例如某个任务等待另一个任务的返回值或执行结果，那么除非线程池足够大，否则将发生线程饥饿死锁。

# 死锁 #

每个人都拥有其他人需要的资源，同时又等待其他人已经拥有的资源，并且每个人在获得所有需要的资源之前都不会放弃已经拥有的资源。线程A持有锁L并想获得锁M的同时，线程B持有锁M并尝试获得锁L，那么这两个线程将永远等待下去。这种情况就是最简单的死锁形式。

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# 活锁（Livelock） #

活锁（Livelock）是另一种形式的活跃性问题，该问题尽管不会阻塞线程，但也不能继续执行，因为线程将不断重复执行相同的操作，而且总会失败。

活锁通常发生在处理事务消息的应用程序中：如果不能成功地处理某个消息，那么消息处理机制将回滚整个事务，并将它重新放到队列的开头，这样一直处理这个消息，一直处理失败，就会导致活锁。

当多个相互协作的线程都对彼此进行响应从而修改各自的状态，并使得任何一个线程都无法继续执行，就发生了活锁。

# 公平锁非公平锁 #

在公平的锁上，线程将按照它们发出请求的顺序来获得锁，但在非公平的锁上，则允许“插队”：当一个线程请求非公平的锁时，如果在发出请求的同时该锁的状态变为可用，那么这个线程将跳过队列中所有的等待线程并获得这个锁。

在ReentrantLock的构造函数中提供了两种公平性选择：创建一个非公平的锁（默认）或者一个公平的锁。在公平的锁上，线程将按照它们发出请求的顺序来获得锁，但在非公平的锁上，则允许“插队”：当一个线程请求非公平的锁时，如果在发出请求的同时该锁的状态变为可用，那么这个线程将跳过队列中所有的等待线程并获得这个锁。（在Semaphore中同样可以选择采用公平的或非公平的获取顺序。）非公平的ReentrantLock并不提倡“插队”行为，但无法按防止某个线程在合适的时候进行“插队”。在公平的锁中，如果有另一个线程持有这个锁或者有其他线程在队列中等待这个锁，那么新发出请求的线程将被放入队列中。在非公平的锁中，只有当锁被某个线程持有时，新发出的请求的线程才会被放入队列中。

# 互斥锁 #

ReentrantLock实现了一种标准的互斥锁：每次最多只有一个线程能持有ReentrantLock。但对于维护数据的完整性来说，互斥通常是一种过于强硬的加锁规则，因此也就不必要地限制了并发性。互斥是一种保守的加锁策略，虽然可以避免“写/写”冲突和“写/读”冲突，但同样也避免了“读/读”冲突。

# 读-写锁 #

ReentrantReadWriteLock可以避免“读/写”冲突、“写/写”冲突，“读/读”是共享的。读-写锁允许多个读线程并发地访问被保护的对象，当访问以读取操作为主的数据结构时，它能提高程序的可伸缩性。

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