揭秘 Java 非公平锁的不公平：探索其影响

2023-11-10 10:09:23

Java 中的锁机制：公平与非公平

在 Java 并发编程中，锁是一种用于控制对共享资源访问的机制。Java 提供了公平锁和非公平锁两种锁机制。公平锁保证了线程获取锁的顺序遵循先进先出 (FIFO) 原则，即先请求锁的线程将优先获取锁。而非公平锁 则允许后来的线程在先前的线程之前获取锁，从而导致某些线程可能长期无法获取锁。

ReentrantLock 中的非公平锁

Java 中的 ReentrantLock 类支持公平锁和非公平锁两种模式。当创建一个 ReentrantLock 实例时，可以通过指定 fairness 参数来选择公平锁或非公平锁。默认情况下，ReentrantLock 使用非公平锁。

synchronized 的非公平性

Java 中的 synchronized 本质上是一个非公平锁。它使用内置的监视器机制来实现锁，并且不提供公平性保证。这意味着线程获取锁的顺序是由线程调度程序决定的，可能导致饥饿问题，即某些线程长期无法获取锁。

非公平锁的不公平程度

非公平锁的不公平程度取决于系统的并发级别和线程调度策略。在低并发系统中，非公平锁可能表现出较小的不公平性。然而，在高并发系统中，非公平锁的不公平性会变得更加明显。

以下示例演示了非公平锁的不公平性：

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class NonFairLockExample {

    private static final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(false);

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                while (true) {
                    try {
                        lock.lock();
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " acquired the lock");
                    } finally {
                        lock.unlock();
                    }
                }
            }).start();
        }
    }
}