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锁类

面试官:请说一下对象锁和类锁的区别

作者:admin 时间:2021-09-29 14:58

  生活中不存在绝对的自由,绝对的自由通常对应的无序和混沌,只有在道德、法律、伦理的约束下的相对自由,才能使人感受到自由。

  而在多线程编程中,锁是至关重要的,锁就是道德,就是法律约束,没有锁的多线程环境将会是混乱的,所有线程都在争夺资源,最后的结果就是导致系统崩溃,而有了锁之后,多线程环境才能稳定高效的工作。

  synchronized 是我们所说的重量级锁,所说的重量级是相对于那些自旋锁(AQS)而言的,比如可重入锁ReentrantLock。很多人谈 synchronized 色变,说它性能差、太重,貌似言之凿凿。放在多年前确实如此,但是 Java 1.7、1.8 已经对 synchronized 做了很大优化,其性能和那些轻量级锁几乎没有差距。

  所以,我们再程序中其实可以放心的使用它,即使没有用过,也肯定在一些源码里见过,比如 Netty 中就有很多地方用到了它。

  下面开始进入今天的主题,类锁和实例锁。看名字就已经很明显了,类锁就是所在类上的锁,实例就是锁在类实例上的锁。

  类声明后,我们可以 new 出来很多的实例对象。这时候,每个实例在 JVM 中都有自己的引用地址和堆内存空间,这时候,我们就认为这些实例都是独立的个体,很显然,在实例上加的锁和其他的实例就没有关系,互不影响了。

  非静态变量是实例自身变量,不会与其他实例共享,所以锁住实体内声明的非静态变量可以实现对象锁。锁住同一个变量的方法块共享同一把锁。

  this 指的是当前对象实例本身,所以,所有使用synchronized(this)方式的方法都共享同一把锁。

  使用对象锁的情况,只有使用同一实例的线程才会受锁的影响,多个实例调用同一方法也不会受影响。

  下面来做个测试,开启 5 个线程,每个线程都 new 一个新的实例来分别调用上面三种方式的方法,方法完成的动作就是输出线 秒钟。

  我们预测的结果就是每个线程都会立刻输出线程名称,然后各自休眠 10 秒。

  分别调用方式1、2、3,效果都是一样的,我们看到输出结果和我们预测的是一样的,5 个线程都立即输出线 秒,整个程序退出。

  类锁是加载类上的,而类信息是存在 JVM 方法区的,并且整个 JVM 只有一份,方法区又是所有线程共享的,所以类锁是所有线程共享的。

  因为静态变量和类信息一样也是存在方法区的并且整个 JVM 只有一份,所以加在静态变量上可以达到类锁的目的。

  因为静态方法同样也是存在方法区的并且整个 JVM 只有一份,所以加在静态方法上可以达到类锁的目的。

  类锁是所有线程共享的锁,所以同一时刻,只能有一个线程使用加了锁的方法或方法体,不管是不是同一个实例。

  下面同样来做个测试,开启 5 个线程,除了调用静态方法的方式,其他两种方式中每个线程都 new 一个新的实例来分别调用,方法内完成的动作就是输出线 秒钟。

  我们预测的结果就是刚开始只有1个线程抢到锁,然后输出线 秒中,之后是下一个抢到锁的线程,输出线 秒。直到最后一个抢到锁的线程,整个过程历时大约 50 秒。

  怎么样,面试再考你对象锁和类锁的时候,是不是能从容一点儿了呢。看到这里的同学请注意了,点个「推荐」再走,没有看到这里的同学就不用注意了(这不废话吗)