Java锁--公平和非公平锁

Leefs 2020-02-26 AM 1421℃ 0条

# Java锁--公平和非公平锁

### 前言

公平锁和非公平锁的理解：**如果一个线程组里，如果能保证每个线程都拿到锁，这个锁就是公平锁。相反，如果保证不了每个线程都能拿到锁，也就是存在线程饿死，那么这个锁就是非公平锁。**

### 一、概念

公平锁：是指多个线程按照申请锁的顺序来获取锁，通过队列FIFO，先进先出，类似排队打饭，先来后到。

非公平锁：是指多个线程获取锁的顺序并不是按照申请锁的顺序，有可能后申请的线程比先申请的线程优先获取锁。在高并发的情况下，有可能会造成优先级反转或者饥饿现象。

### 二、实现原理

并发包中通过ReentrantLock的创建可以指定构造函数的boolean类型来得到公平锁和非公平锁，默认是非公平锁

**两者的区别：**

公平锁：就是很公平，在并发环境中，每个线程在获取锁时会查看此锁维护的等待队列，如果为空，或者当前线程是等待队列的第一个，就占有锁，否则就会加入到等待队列中，以后会按照FIFO的规则从队列中取到自己

非公平锁：比较粗鲁，上来就直接尝试占有锁，入股尝试失败，就再采用类似公平锁那种方式。

### 三、代码示例

`ReentrantLock()`为true代表公平锁，为false代表非公平锁

**公平锁代码示例**

```java
public class MyFairLock {
    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true);

public void testFail(){
        try{
            lock.lock();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程获取到了锁");
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

public static void main(String[] args) {
        MyFairLock fairLock = new MyFairLock();
        Runnable runnable = () -> {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程启动");
            fairLock.testFail();
        };
        Thread[] threadArray = new Thread[10];
        for(int i=0;i<10;i++){
            threadArray[i] = new Thread(runnable);
        }
        for(int i=0;i<10;i++){
            threadArray[i].start();
        }
    }
}
```

可以看到，获取锁的线程顺序正是线程启动的顺序。

**运行结果**

```java
Thread-0线程启动
Thread-0线程获取到了锁
Thread-1线程启动
Thread-1线程获取到了锁
Thread-2线程启动
Thread-2线程获取到了锁
Thread-3线程启动
Thread-3线程获取到了锁
Thread-4线程启动
Thread-4线程获取到了锁
Thread-6线程启动
Thread-6线程获取到了锁
Thread-8线程启动
Thread-8线程获取到了锁
Thread-5线程启动
Thread-5线程获取到了锁
Thread-7线程启动
Thread-7线程获取到了锁
Thread-9线程启动
Thread-9线程获取到了锁
```

可以看出非公平锁对锁的获取是乱序的，即有一个抢占锁的过程。

**非公平锁代码示例**

```java
public class MyNonfairLock {
    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock(false);

public static void main(String[] args) {
        MyNonfairLock nonfairLock = new MyNonfairLock();
        Runnable runnable = () -> {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程启动");
            nonfairLock.testFail();
        };
        Thread[] threadArray = new Thread[10];
        for(int i=0;i<10;i++){
            threadArray[i] = new Thread(runnable);
        }
        for(int i=0;i<10;i++){
            threadArray[i].start();
        }
    }
}
```

**运行结果**

```java
Thread-0线程启动
Thread-2线程启动
Thread-1线程启动
Thread-2线程获取到了锁
Thread-3线程启动
Thread-3线程获取到了锁
Thread-4线程启动
Thread-4线程获取到了锁
Thread-5线程启动
Thread-1线程获取到了锁
Thread-6线程启动
Thread-6线程获取到了锁
Thread-0线程获取到了锁
Thread-5线程获取到了锁
Thread-8线程启动
Thread-8线程获取到了锁
Thread-9线程启动
Thread-9线程获取到了锁
Thread-7线程启动
Thread-7线程获取到了锁
```

### 四、优点和缺点

非公平锁性能高于公平锁性能。首先，在恢复一个被挂起的线程与该线程真正运行之间存在着严重的延迟。而且，非公平锁能更充分的利用cpu的时间片，尽量的减少cpu空闲的状态时间。

*参考文章链接：https://www.jianshu.com/p/eaea337c5e5b*

标签: 并发编程, 锁

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