在 Java 中 synchronized 和 ReentrantLock 默认使用的都是非公平锁,而它们采用非公平锁的原因都是一致的,都是为了提升程序的性能。那为什么非公平锁就能提升性能呢?接下来我们一起来看。
非公平锁:每个线程获取锁的顺序是随机的,并不会遵循先来先得的规则,任何线程在某时刻都有可能直接获取并拥有锁。 这就好比磊哥去加油,到了加油站之后发现前面有人在加,于是我就在车里刷起了抖音,过了一会,前面的车加完油走了,但磊哥没注意到,还在车里愉快的刷着抖音。然而此时加油站又来了一辆车,发现有空闲的油枪,于是就抢先在磊哥之前把油加了。这里的油枪就是锁,没有按照到达的先后顺序得到油枪,这就是非公平锁。
公平锁:每个线程获取锁的顺序是按照线程访问锁的先后顺序获取的,最前面的线程总是最先获取到锁。 这就好像上高速排队过收费站一样,所有的车要排队等待通行,最先来的车最先通过收费站。
公平锁和非公平锁的性能测试结果如下,以下测试数据来自于《Java并发编程实战》:
从上述结果可以看出,使用非公平锁的吞吐率(单位时间内成功获取锁的平均速率)要比公平锁高很多。
以上测试数据虽然说明了结果,但并不能说明为什么非公平锁的性能会更高?所以,接下来,我们通过分析公平锁和非公平的执行流程,来得到这个问题的答案。
获取锁时,先将线程自己添加到等待队列的队尾并休眠,当某线程用完锁之后,会去唤醒等待队列中队首的线程尝试去获取锁,锁的使用顺序也就是队列中的先后顺序,在整个过程中,线程会从运行状态切换到休眠状态,再从休眠状态恢复成运行状态,但线程每次休眠和恢复都需要从用户态转换成内核态,而这个状态的转换是比较慢的,所以公平锁的执行速度会比较慢。
用户态(User Mode):当进程在执行用户自己的代码时,则称其处于用户运行态。内核态(Kernel Mode):当一个任务(进程)执行系统调用而陷入内核代码中执行时,我们就称进程处于内核运行态,此时处理器处于特权级最高的内核代码中执行。
假设没有内核态和用户态之分,程序就可以随意读写硬件资源了,比如随意读写和分配内存,这样如果程序员一不小心将不适当的内容写到了不该写的地方,很可能就会导致系统崩溃。
而有了用户态和内核态的区分之后,程序在执行某个操作时会进行一系列的验证和检验之后,确认没问题之后才可以正常的操作资源,这样就不会担心一不小心就把系统搞坏的情况了,也就是有了内核态和用户态的区分之后可以让程序更加安全的运行,但同时两种形态的切换会导致一定的性能开销。
当线程获取锁时,会先通过 CAS 尝试获取锁,如果获取成功就直接拥有锁,如果获取锁失败才会进入等待队列,等待下次尝试获取锁。这样做的好处是,获取锁不用遵循先到先得的规则,从而避免了线程休眠和恢复的操作,这样就加速了程序的执行效率。
比如前几天磊哥去一个小营业厅办理网络移机的业务,去了之后发现前面有人在办业务,于是磊哥就告诉前面(办理业务)的小姐姐,“我门口休息一下,您等会办理完业务,麻烦去门口叫一下我”,小姐姐人也比较好,一口就答应下来了。
但在小姐姐办完业务之后叫我,和我回到柜台办理业务之间,是有一段空闲时间的,这和等待队列中的线程被唤醒和恢复执行之间是有一段空闲时间是一样的,而在这个空闲的时间中,营业厅又来了一个老李头来交话费,等老李交完话费,我恰好也刚回来可以直接办理业务了,这样就是一个“三赢”的局面。
老李头不用排在我后面等着缴话费,我也不用等老李头交完话费再办理移机,而且在单位时间内提高了营业员办理业务的效率,她也能早早的回家,这就是所谓的“三赢”。在更短的时间内执行更多的任务,这就是非公平锁的优势。
本文我们介绍了公平锁和非公平锁的定义以及执行流程,从二者执行流程的细节可以看出,非公平锁因为不用按(顺)序执行,所以后来的锁也可以直接尝试获得锁,没有了阻塞和恢复执行的步骤,所以它的性能会更高。
本文由哈喽比特于3年以前收录,如有侵权请联系我们。
文章来源:https://mp.weixin.qq.com/s/FFWw9XFQ3EJnMgcIKt4faQ
京东创始人刘强东和其妻子章泽天最近成为了互联网舆论关注的焦点。有关他们“移民美国”和在美国购买豪宅的传言在互联网上广泛传播。然而,京东官方通过微博发言人发布的消息澄清了这些传言,称这些言论纯属虚假信息和蓄意捏造。
日前,据博主“@超能数码君老周”爆料,国内三大运营商中国移动、中国电信和中国联通预计将集体采购百万台规模的华为Mate60系列手机。
据报道,荷兰半导体设备公司ASML正看到美国对华遏制政策的负面影响。阿斯麦(ASML)CEO彼得·温宁克在一档电视节目中分享了他对中国大陆问题以及该公司面临的出口管制和保护主义的看法。彼得曾在多个场合表达了他对出口管制以及中荷经济关系的担忧。
今年早些时候,抖音悄然上线了一款名为“青桃”的 App,Slogan 为“看见你的热爱”,根据应用介绍可知,“青桃”是一个属于年轻人的兴趣知识视频平台,由抖音官方出品的中长视频关联版本,整体风格有些类似B站。
日前,威马汽车首席数据官梅松林转发了一份“世界各国地区拥车率排行榜”,同时,他发文表示:中国汽车普及率低于非洲国家尼日利亚,每百户家庭仅17户有车。意大利世界排名第一,每十户中九户有车。
近日,一项新的研究发现,维生素 C 和 E 等抗氧化剂会激活一种机制,刺激癌症肿瘤中新血管的生长,帮助它们生长和扩散。
据媒体援引消息人士报道,苹果公司正在测试使用3D打印技术来生产其智能手表的钢质底盘。消息传出后,3D系统一度大涨超10%,不过截至周三收盘,该股涨幅回落至2%以内。
9月2日,坐拥千万粉丝的网红主播“秀才”账号被封禁,在社交媒体平台上引发热议。平台相关负责人表示,“秀才”账号违反平台相关规定,已封禁。据知情人士透露,秀才近期被举报存在违法行为,这可能是他被封禁的部分原因。据悉,“秀才”年龄39岁,是安徽省亳州市蒙城县人,抖音网红,粉丝数量超1200万。他曾被称为“中老年...
9月3日消息,亚马逊的一些股东,包括持有该公司股票的一家养老基金,日前对亚马逊、其创始人贝索斯和其董事会提起诉讼,指控他们在为 Project Kuiper 卫星星座项目购买发射服务时“违反了信义义务”。
据消息,为推广自家应用,苹果现推出了一个名为“Apps by Apple”的网站,展示了苹果为旗下产品(如 iPhone、iPad、Apple Watch、Mac 和 Apple TV)开发的各种应用程序。
特斯拉本周在美国大幅下调Model S和X售价,引发了该公司一些最坚定支持者的不满。知名特斯拉多头、未来基金(Future Fund)管理合伙人加里·布莱克发帖称,降价是一种“短期麻醉剂”,会让潜在客户等待进一步降价。
据外媒9月2日报道,荷兰半导体设备制造商阿斯麦称,尽管荷兰政府颁布的半导体设备出口管制新规9月正式生效,但该公司已获得在2023年底以前向中国运送受限制芯片制造机器的许可。
近日,根据美国证券交易委员会的文件显示,苹果卫星服务提供商 Globalstar 近期向马斯克旗下的 SpaceX 支付 6400 万美元(约 4.65 亿元人民币)。用于在 2023-2025 年期间,发射卫星,进一步扩展苹果 iPhone 系列的 SOS 卫星服务。
据报道,马斯克旗下社交平台𝕏(推特)日前调整了隐私政策,允许 𝕏 使用用户发布的信息来训练其人工智能(AI)模型。新的隐私政策将于 9 月 29 日生效。新政策规定,𝕏可能会使用所收集到的平台信息和公开可用的信息,来帮助训练 𝕏 的机器学习或人工智能模型。
9月2日,荣耀CEO赵明在采访中谈及华为手机回归时表示,替老同事们高兴,觉得手机行业,由于华为的回归,让竞争充满了更多的可能性和更多的魅力,对行业来说也是件好事。
《自然》30日发表的一篇论文报道了一个名为Swift的人工智能(AI)系统,该系统驾驶无人机的能力可在真实世界中一对一冠军赛里战胜人类对手。
近日,非营利组织纽约真菌学会(NYMS)发出警告,表示亚马逊为代表的电商平台上,充斥着各种AI生成的蘑菇觅食科普书籍,其中存在诸多错误。
社交媒体平台𝕏(原推特)新隐私政策提到:“在您同意的情况下,我们可能出于安全、安保和身份识别目的收集和使用您的生物识别信息。”
2023年德国柏林消费电子展上,各大企业都带来了最新的理念和产品,而高端化、本土化的中国产品正在不断吸引欧洲等国际市场的目光。
罗永浩日前在直播中吐槽苹果即将推出的 iPhone 新品,具体内容为:“以我对我‘子公司’的了解,我认为 iPhone 15 跟 iPhone 14 不会有什么区别的,除了序(列)号变了,这个‘不要脸’的东西,这个‘臭厨子’。