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对于单一JVM来说,synchronized可以保证在并发情况下,同一时刻只有一个线程执行某个方法或某段代码。synchronized可用于修饰普通方法、静态方法和代码块,都可以实现对同步代码的并发安全控制。
Condition接口位于java.util.concurrent.locks包下,实现类有 AbstractQueuedLongSynchronizer.ConditionObject和 AbstractQueuedSynchronizer.ConditionObject。
Condition将Object监视器方法(wait、notify和 notifyAll)分解成截然不同的对象,以便通过将这些对象与任意Lock实现组合使用。其中,Lock替代了synchronized方法的使用及作用,Condition替代了Object监视器方法的使用及作用。
Condition的await方法代替Object的wait;Condition的signal方法代替Object的notify方法;
Condition的signalAll方法代替Object的notifyAll方法。
Condition实例在使用时需要绑定到一个锁上,可以通过newCondition方法获取Condition实例。Condition实现可以提供不同于Object监视器方法的行为和语义,比如受保证的通知排序,或者在执行通知时不需要保持一个锁。
LockSupport工具类,它用来实现线程的挂起和唤醒。LockSupport是Java6引入的一个工具类,它简单灵活,应用广泛。
ReentrantLock在并发情况下只允许单个线程执行受保护的代码,而在大部分应用中都是读多写少,所以,如果使用ReentrantLock实现这种对共享数据的并发访问控制,将严重影响整体的性能。
ReentrantReadWriteLock中提供的读取锁(ReadLock)可以实现并发访问下的多读,写入锁(WriteLock)可以实现每次只允许一个写操作。
但是,在它的实现中,读、写是互斥的,即允许多读,但是不允许读写和写读同时发生。
ReentrantLock是一个可重入的互斥锁,它不但具有synchronized实现的同步方法和同步代码块的基本行为和语义,而且具备很强的扩展性。
ReentrantLock提供了公平锁和非公平锁两种实现,在默认情况下构造的ReentrantLock实例是非公平锁,可以在创建ReentrantLock实例的时候通过指定公平策略参数来指定是使用公平锁还是非公平锁。
多线程竞争访问同一资源的时,公平锁倾向于将访问权授予等待时间最长的线程,但需要明确的是公平锁不能保证线程调度的公平性。和非公平锁相比,公平锁在多线程访问时总体吞吐量偏低,但是获得锁和保证锁分配的均衡性差异较小。
本篇将基于JDK7深入源码解析公平锁的实现原理。