公平锁/非公平锁

chensino原创2021/4/15大约 5 分钟

什么是公平锁和非公平锁？

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。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，所有线程会竞争获取锁。

举个例子，公平锁就像开车经过收费站一样，所有的车都会排队等待通过，先来的车先通过，如下图所示：

通过收费站的顺序也是先来先到，分别是张三、李四、王五，这种情况就是公平锁。而非公平锁相当于，来了一个强行加塞的老司机，它不会准守排队规则，来了之后就会试图强行加塞，如果加塞成功就顺利通过，当然也有可能加塞失败，如果失败就乖乖去后面排队，这种情况就是非公平锁。

应用场景

在 Java 语言中，锁 synchronized 和 ReentrantLock 默认都是非公平锁，当然我们在创建 ReentrantLock 时，可以手动指定其为公平锁，但 synchronized 只能为非公平锁。 ReentrantLock 默认为非公平锁可以在它的源码实现中得到验证，如下源码所示：当使用 new ReentrantLock(true) 时，可以创建公平锁，如下源码所示：

公平和非公平锁代码演示

      public static void main(String[] args) {
        //测试公平锁
        ReentrantLock fairLock = new ReentrantLock(true);
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            new Thread(()->{
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"开始");
                 try {
                     fairLock.lock();
                     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"获得锁");
                     try {
                         //模拟业务逻辑
                         Thread.sleep(1);
                     } catch (InterruptedException e) {
                         e.printStackTrace();
                     }
                 }finally {
                     fairLock.unlock();
                 }

                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"结束");
            }).start();
        }
    }

结果如下，可以看到Thread-0比Thread-5先开始，但是Thread-0却比Thread-5后获得到锁，说明是非公平的，因为Thread-0先排队，被Thread-5插队了

Thread-1开始
Thread-1获得锁
Thread-4开始
Thread-0开始
Thread-5开始
Thread-2开始
Thread-7开始
Thread-6开始
Thread-3开始
Thread-1结束
Thread-4获得锁
Thread-9开始
Thread-11开始
Thread-5获得锁
Thread-4结束
Thread-12开始
Thread-8开始
Thread-13开始
Thread-10开始
Thread-14开始
Thread-15开始
Thread-5结束
Thread-0获得锁
Thread-16开始
Thread-18开始
Thread-19开始
Thread-17开始
Thread-0结束
Thread-2获得锁
Thread-2结束
Thread-7获得锁
Thread-7结束
Thread-6获得锁
Thread-6结束
Thread-3获得锁
Thread-3结束
Thread-9获得锁
Thread-9结束
Thread-11获得锁
Thread-11结束
Thread-12获得锁
Thread-12结束
Thread-8获得锁
Thread-8结束
Thread-13获得锁
Thread-13结束
Thread-10获得锁
Thread-10结束
Thread-14获得锁
Thread-14结束
Thread-15获得锁
Thread-15结束
Thread-16获得锁
Thread-16结束
Thread-18获得锁
Thread-18结束
Thread-19获得锁
Thread-19结束
Thread-17获得锁
Thread-17结束

公平锁的测试如下，排队顺序和获得锁顺序是一致的。

    public static void main(String[] args) {
        ReentrantLock fairLock = new ReentrantLock(true);
        //测试公平锁
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            new Thread(()->{
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"开始");
                 try {
                     fairLock.lock();
                     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"获得锁");
                     try {
                         Thread.sleep(1000);
                     } catch (InterruptedException e) {
                         e.printStackTrace();
                     }
                 }finally {
                     fairLock.unlock();
                 }

                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"结束");
            }).start();
        }
    }

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