自旋锁和互斥锁的区别(3大实现原理区别)

自旋锁和互斥锁的区别(3大实现原理区别)-mikechen

Java面试里经常问到自旋锁与互斥锁的区别,下面重点详解自旋锁与互斥锁的几个区别@mikechen

什么自旋锁?

自旋锁(spinlock):是指当一个线程在获取锁的时候,如果锁已经被其它线程获取,那么该线程将循环等待,然后不断的判断锁是否能够被成功获取,直到获取到锁才会退出循环。

这种采用循环加锁,等待锁释放的机制就称为自旋锁(spinlock)。

Java多线程与并发编程里有很多应用,比如AtomicIntegerCAS实现原理就是自旋锁的典型实现。

AtomicInteger 的自增方法,incrementAndGet() 方法,代码如下:

public final int incrementAndGet() {
for (;;) {
int current = get();
int next = current + 1;
if (compareAndSet(current, next))
return next;
}
}

CAS(Compare And Swap)即比较并交换,CAS 是乐观锁技术,当多个线程尝试使用 CAS 同时更新同一个变量时,只有其中一个线程能更新变量的值,而其它线程都失败,失败的线程并不会被挂起,而是被告知这次竞争中失败,并可以再次尝试。

 

什么是互斥锁?

互斥锁: 保证线程安全的一种锁机制,在同一时刻,只允许一个执行流去访问临界资源。

在Java多线与并发编程里的synchronized就是互斥锁的典型应用,可以保证多线程对共享资源的访问安全问题。

代码示例如下:

//Synchronized这个关键字加上之后两个线程不能同时执行,只能一个线程执行之后下一个线程执行
public static void main(String[] args) {
    SynchronizedDemo thread=new SynchronizedDemo();
    Runnable runnable=()->thread.methodA(); //java8新特性lamdba表达式的Runnable创建线程
    Runnable runnable2=()->thread.methodB();
    new Thread(runnable).start();
    new Thread(runnable2).start();
}

static  class SynchronizedDemo {
   public synchronized void methodA(){
       System.out.println("线程1运行");
       try {
           Thread.sleep(4000);
       } catch (InterruptedException e) {
           e.printStackTrace();
       }
       System.out.println("线程1运行完毕");
   }
   public synchronized void methodB() {
       System.out.println("线程2运行");
       try {
           Thread.sleep(4000);
       } catch (InterruptedException e) {
           e.printStackTrace();
       }
       System.out.println("线程2运行完毕");
   }
}

注意: 互斥锁是多个线程一起去抢,抢到锁的线程先执行,没有抢到锁的线程需要等待,等互斥锁使用完释放后,其它等待的线程再去抢这个锁。

 

自旋锁和互斥锁的区别

自旋锁是一种非阻塞锁,如果某线程需要获取自旋锁,但该锁已经被其他线程占用时,该线程不会被挂起,而是在不断的消耗CPU的时间,不停的试图获取自旋锁;

互斥量是阻塞锁,当某线程无法获取互斥量时,该线程会被直接挂起,该线程不再消耗CPU时间,当其他线程释放互斥量后,操作系统会激活那个被挂起的线程,让其投入运行;

如果被锁住的代码的执行时间很短,那我们应该选择开销比较小的自旋锁,因为自旋锁加锁失败时,并不会主动产生线程切换。

同理如果被锁住的代码的执行时间很长,建议使用互斥锁。

 

 

陈睿mikechen

10年+大厂架构经验,资深技术专家,就职于阿里巴巴、淘宝、百度等一线互联网大厂。

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