java中ReentrantLock實現(xiàn)公平鎖和非公平鎖

更新時間：2025年12月04日 08:26:29 作者：阿黃學技術(shù)

在Java里,公平鎖和非公平鎖是多線程編程中用于同步的兩種鎖機制,它們的主要差異在于獲取鎖的順序規(guī)則,下面就來詳細的介紹一下,感興趣的可以了解一下

公平鎖

公平鎖遵循 “先來先服務(wù)” 原則，也就是線程獲取鎖的順序和請求鎖的順序一致。先請求鎖的線程會優(yōu)先獲得鎖，這樣可以保證每個線程都有公平的機會獲取鎖，避免某個線程長時間等待。

不過，公平鎖在實現(xiàn)公平性時會增加額外的開銷，因為需要維護一個有序的等待隊列。當一個線程釋放鎖后，會從隊列頭部選取下一個線程來獲取鎖。

非公平鎖

非公平鎖不保證線程獲取鎖的順序和請求鎖的順序一致。當鎖被釋放時，任何等待的線程都有機會獲取鎖，而不考慮其請求的先后順序。

非公平鎖可能會讓某些線程先于等待時間長的線程獲取鎖，從而產(chǎn)生 “饑餓” 現(xiàn)象，即部分線程長時間得不到鎖。但非公平鎖的性能通常比公平鎖要好，因為它減少了線程上下文切換和等待隊列管理的開銷。

實現(xiàn)公平鎖和非公平鎖

在創(chuàng)建ReentrantLock時可以指定true或者false在指定公平或者非公平鎖（ReentrantLock和Synchronized關(guān)鍵字默認是非公平鎖），像下面這樣

// 創(chuàng)建公平鎖
Lock fairLock = new ReentrantLock(true);
// 創(chuàng)建非公平鎖
Lock unfairLock = new ReentrantLock(false);

如下是測試ReentrantLock實現(xiàn)公平鎖和非公平鎖的代碼

class Worker implements Runnable {
    private final Lock lock;
    private final String name;

    public Worker(Lock lock, String name) {
        this.lock = lock;
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            lock.lock();
            try {
                System.out.println(name + " 獲得鎖，正在執(zhí)行任務(wù) " + i);
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                lock.unlock();
                System.out.println(name + " 釋放鎖");
            }
        }
    }
}

public class FairAndUnFair {
    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建公平鎖
        Lock fairLock = new ReentrantLock(true);
        // 創(chuàng)建非公平鎖
        Lock unfairLock = new ReentrantLock(false);

        // 使用公平鎖
        System.out.println("使用公平鎖：");
        Thread t1 = new Thread(new Worker(fairLock, "線程1"));
        Thread t2 = new Thread(new Worker(fairLock, "線程2"));
        t1.start();
        t2.start();
        try {
            t1.join();
            t2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 使用非公平鎖
        System.out.println("\n使用非公平鎖：");
        t1 = new Thread(new Worker(unfairLock, "線程1"));
        t2 = new Thread(new Worker(unfairLock, "線程2"));
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

在這個示例中，ReentrantLock構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)true表示創(chuàng)建公平鎖，false表示創(chuàng)建非公平鎖。