锁的战场：synchronized的华丽变身

后端

2022-12-29 04:23:26

锁的战场：synchronized 的华丽变身

锁重入：让线程畅通无阻

想象一下一个紧张激烈的战场，每个士兵（线程）都想要抢占同一把武器（锁）。这就是锁重入的精髓。它允许同一个士兵多次获取同一把武器，就像一个线程可以多次访问共享数据一样。

锁消除：无锁无忧

在某些情况下，战场上可以不使用武器（锁）。这被称为锁消除，就像编译器或 JVM 可以自动消除不必要的锁。就好像士兵们意识到他们可以赤手空拳战斗，无需武器的保护。

锁升级：从轻装到重甲

随着战场上的竞争愈发激烈，士兵们不得不升级他们的武器（锁）。这就是锁升级，就像 JVM 在锁竞争激烈时将轻量级锁升级为重量级锁。

无锁编程：火力全开

极端情况下，士兵们可以完全放弃武器（锁），这就是无锁编程。这就像一支精锐部队，通过熟练的技巧和协调来赢得战斗，无需依靠武器。

偏向锁：有偏之爱

战场上有时会派出一名士兵（线程）作为首选，只允许他持有武器（锁）。这就是偏向锁，它只将锁授予第一个访问数据的线程。

轻量级锁：灵巧的战士

另一种轻盈的武器（锁）是轻量级锁，它允许多名士兵（线程）同时访问数据。但如果竞争过于激烈，它会升级为重量级锁，就像士兵在激战中不得不穿上更重的盔甲。

自旋锁：耐心等待

有些士兵（线程）非常耐心，即使武器（锁）被占用，他们也会原地等待。这就是自旋锁，它让士兵们在锁释放后迅速获取它。

重量级锁：坚不可摧的堡垒

最重型的武器（锁）是重量级锁，它只允许一名士兵（线程）在特定时间内持有。就像一个坚不可摧的堡垒，它确保了数据的安全。

实战演练：代码示例

// 无锁编程示例
public class LockFreeCounter {
    private int count;

    public void increment() {
        while (true) {
            int currentCount = count;
            if (compareAndSet(count, currentCount, currentCount + 1)) {
                return;
            }
        }
    }
}

// 偏向锁示例
public class BiasedLockCounter {
    private int count;
    private Thread owner;

    public void increment() {
        if (Thread.currentThread() == owner) {
            count++;
            return;
        }

        synchronized (this) {
            count++;
            owner = Thread.currentThread();
        }
    }
}