JAVA并发(8)—AQS公平锁为什么会比非公平锁效率低(源码分析)

JAVA并发(8)—AQS公平锁为什么会比非公平锁效率低(源码分析)

源码

非公平锁加锁:

//该方法时子类实现

final void lock() {

//线程进入后,先尝试加锁

if (compareAndSetState(0, 1))

//加锁成功后,记录加锁成功的线程(以便可重入)

setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());

else

//AQS的父类方法

acquire(1);

}

公平锁加锁:

//该方法由子类实现

final void lock() {

//AQS的父类方法

acquire(1);

}

独占锁解锁:

public final boolean release(int arg) {

//改变标志位,即status-1,若status==0,那么该方法返回true。

if (tryRelease(arg)) {

Node h = head;

//waitStatus!=0,即可以理解为=-1,即当前节点释放锁时,需要通知后续节点。

if (h != null && h.waitStatus != 0)

//释放节点的线程

unparkSuccessor(h);

return true;

}

return false;

}

解析

在源码中,可以得出结论:若使用非公平锁加锁,那么线程进入后,会立即尝试一次加锁,加锁失败后。公平锁和非公平锁执行相同的逻辑。

1. 为什么公平锁的效率低呢?

在独占锁解锁过程中,在tryRelease中修改标识位(status)。倘若status==0,此时一个线程进入。

非公平锁:该线程立即会获取锁;

公平锁:该线程会去等待队列(sync queue)中排队并阻塞。而AQS会唤醒第一个排队的线程去获取锁,在这个过程中,锁的性能一直被浪费。

总接下:公平锁效率慢的原因:

当锁资源空闲时,即使有新线程进入,公平锁大多数情况下需要借助操作系统唤醒第一个排队的节点线程,让他去抢占锁;

寻找第一个排队的节点线程时,会采取tail节点向前遍历。可能也会有些性能上的问题;

上面红字标出的是挖出了两个坑?为什么绝大多数情况下借助OS?为什么tail节点要从后往前遍历?

2. 公平锁的一定效率低?(大多数情况下借助OS)

但是公平锁的效率也不一定低,我们对一个代码块使用了锁。

若是线程交替执行,sync queue是不会被创建,每个线程都是通过CAS来获取锁。性能是相同的。

若是线程并发执行,sync queue此时才会被创建。线程尝试加锁时,会判断队列中是否有节点在排队。若是队列不存在,或队列中只有一个head节点,那么该线程会立即执行CAS尝试加锁。

若线程和队列中第一个排队的节点的线程相同,那么该线程也会立即尝试加锁。

也就是说,若是这几种情况,公平锁和非公平锁的效率相同。

3. tail节点往前遍历

这还得从加锁过程中说起

private Node enq(final Node node) {

for (;;) {

Node t = tail;

if (t == null) { // Must initialize

if (compareAndSetHead(new Node()))

tail = head;

} else {

//步骤1

node.prev = t;

//步骤2 原子性,tail指针只会指向一个node节点

if (compareAndSetTail(t, node)) {

//步骤3 原子性,旧tail ---> 新tail的过程。

t.next = node;

return t;

}

}

}

}

独占锁-加锁过程 文章详见...

上述源码除了CAS外不是线程安全的。而他们又同时操纵了tail节点对象。可能就有并发安全问题。所以要借助于自旋+CAS来保证每一个节点都会尾插到链表中。

若是执行完步骤2但未执行步骤3。思考下这么个问题,是不是从head往后遍历,会最终丢失tail节点?

但是步骤1已经执行完毕,那么实际上tail节点若往前遍历,那么可以遍历到整个链表。

所以最终选择了从后往前遍历。

4. 为什么只有waitStatus!=0时,才会唤醒线程?

waitStatus不是节点自己设置的,而是后继节点设置的。这个标识位就好像一个闹钟,提醒节点释放锁时,你后面有人在排队。你需要唤醒后面等待的节点。

5. 为什么最终要唤醒waitStatus<=0的节点?

//waitStatus默认值为0

static final int CANCELLED = 1;

static final int SIGNAL = -1;

static final int CONDITION = -2;

static final int PROPAGATE = -3;

因为waitStatus==1的节点,是CANCELLED节点,即被取消的节点。

相关阅读

JAVA并发(1)—java对象布局

JAVA并发(2)—PV机制与monitor(管程)机制

JAVA并发(3)—线程运行时发生GC,会回收ThreadLocal弱引用的key吗?

JAVA并发(4)— ThreadLocal源码角度分析是否真正能造成内存溢出!

JAVA并发(5)— 多线程顺序的打印出A,B,C(线程间的协作)

JAVA并发(6)— AQS源码解析(独占锁-加锁过程)

JAVA并发(7)—AQS源码解析(独占锁-解锁过程)

JAVA并发(8)—AQS公平锁为什么会比非公平锁效率低(源码分析)

JAVA并发(9)— 共享锁的获取与释放

JAVA并发(10)—interrupt唤醒挂起线程

JAVA并发(11)—AQS源码Condition阻塞和唤醒

JAVA并发(12)— Lock实现生产者消费者

`

相关推荐

lol全球都有什么服务器
365bet在线官网

lol全球都有什么服务器

07-03 👁️ 1690
武林外传客服自助专区
best365官网登陆

武林外传客服自助专区

06-27 👁️ 2918
常用成语
bet28365365体育投注

常用成语

07-02 👁️ 4096