public class Demo2 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
//传入true表示公平, 传入false表示不公平
Service2 service2 = new Service2(true);
Runnable runnable = new Runnable() {
@Override
public void run() {
service2.method();
}
};
//创建多个线程
Thread[] threads = new Thread[10];
for (int i = 0; i < 10; i++) {
threads[i] = new Thread(runnable);
}
for (int i = 0; i < 10; i++) {
threads[i].start();
}
for (int i = 0; i < 10; i++) {
threads[i].join();
}
}
}
  • 当我们传入的是true表示公平锁 其运行结果为

java 非公平锁改为公平锁_System

  • 当我们传入false表示不公平时运行结果为

java 非公平锁改为公平锁_java 非公平锁改为公平锁_02

  • 从结果上就可以看出差距, 公平锁上锁的顺序是有序的, 还要注意ReentrantLock默认的是非公平锁

**

  • 通过看源码可以发现, 如果是公平锁, 在lock的时候会走fairSync,
  • 然后判断此时队列中有没有等待的线程, 如果有就加入队列尾部保证公平性
if (!tryAcquire(arg) &&
acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
selfInterrupt();
}

  • 如果不是公平的, 就会走NoFairSync, 直接CAS检查此时的state是不是为0, 如果此时正好为0就去执行了
  • 也就破坏了公平性
final void lock() {
if (compareAndSetState(0, 1))
setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
else
acquire(1);
}

Condition对象监视器


  • 关键字synchronized与wait()和notifyO/notifyAllO)方法相结合可以实现等待/通知模式,类ReentrantLock也可以实现同样的功能,但需要借助于Condition 对象。Condition 类是在JDK5中出现的技术,使用它有更好的灵活性,比如可以实现多路通知功能,也就是在一个Lock对象里面可以创建多个Condition(即对象监视器)实例,线程对象可以注册在指定的Condition中,从而可以有选择性地进行线程通知,在调度线程上更加灵活。在使用notify()/notifyAllO)方法进行通知时,被通知的线程却是由JVM随机选择的。但使用ReentrantLock结合Condition类是可以实现前面介绍过的“选择性通知”,这个功能是非常重要的,而且在Condition类中是默认提供的。
  • 而synchronized就相当于整个Lock对象中只有一个单一的Condition对象,所有的线程都注册在它一个对象的身上。线程开始notifyAll)时,需要通知所有的WAITING线程,没有选择权,会出现相当大的效率问题。

Condition的实现分析

  • 首先Condition的操作需要在获取到相关锁的条件下, 所以他是作为同步器的内部类的
  • 每个Condition对象内部都有一个队列, 是一个等待队列, 该队列是Condition对象实现等待 通知的功能关键
  • 这个等待队列是一个FIFO先进先出的队列, 在队列的每一个节点上都是一个线程的引用, 该线程就是Condition对象上等待的线程, 如果一个线程执行了Condition.await() 就会释放锁然后进入这个队列中, 等待通知的时候, 也就是执行Condition.signal() 方法时, 将会唤醒这个Condition对象的等待队列中的等待时间最长的那个线程, 也就是头结点引用的那个线程, 这个线程就会进入到同步队列中, 并将这个线程再等待队列中删掉
  • 使用Condition和synchronized一样都要在加锁的情况下使用, 否则会报异常

演示Condition的等待与通知

  • Object类中的wait()方法相当于Condition类中的await()方法。
  • Object类中的wait(long timeout)方法相当于Condition类中的await(long time, TimeUnit unit)方法。
  • Object类中的notify方法相当于Condition类中的signal(方法。
  • Object类中的notifyAll 方法相当于Condition类中的signalAll()方法。
  • 下面进行演示
  • 服务类
public class Service3 {
private ReentrantLock reentrantLock = new ReentrantLock();
private Condition condition = reentrantLock.newCondition();
public void methodAwait() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 开始运行");
reentrantLock.lock();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 执行await");
try {
condition.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
reentrantLock.unlock();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 运行结束");
}
}
public void methodSignal() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 开始运行");
reentrantLock.lock();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 执行signal");
try {
condition.signal();
} finally {
reentrantLock.unlock();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 运行结束");
}
}
}
  • 运行类
public class Demo3 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Service3 service3 = new Service3();
Thread a = new Thread(“A”) {
@Override
public void run() {
service3.methodAwait();
}
};
Thread b = new Thread(“B”) {
@Override
public void run() {
service3.methodSignal();
}
};
a.start();
Thread.sleep(100);
b.start();
}
}
  • 运行结果

java 非公平锁改为公平锁_java 非公平锁改为公平锁_03

实现部分路通知和选择路通知

  • 服务类
public class Service4 {
private ReentrantLock reentrantLock = new ReentrantLock();
private Condition conditionA = reentrantLock.newCondition();
private Condition conditionB = reentrantLock.newCondition();
public void awaitA() {
reentrantLock.lock();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 开始运行");
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 执行awaitA");
try {
conditionA.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 运行结束");
reentrantLock.unlock();
}
}
public void awaitB() {
reentrantLock.lock();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 开始运行");
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 执行awaitB");
try {
conditionB.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 运行结束");
reentrantLock.unlock();
}
}
public void signalA() {
reentrantLock.lock();