非公平锁和公平锁的区别
公平锁(Fair Lock):
公平锁遵循 FIFO(先进先出)原则。当多个线程在等待锁时,公平锁会确保等待时间最长的线程优先获得锁。
这种锁机制可以避免线程饥饿(starvation),即某个线程长时间无法获取锁。
非公平锁(Non-fair Lock):
非公平锁不遵循 FIFO 原则。当锁被释放时,任何等待线程都有机会立即尝试获取锁,即使有些线程已经等待了很长时间。
非公平锁的优点在于它的吞吐量通常比公平锁高,因为它减少了线程切换的开销。
非公平锁(Non-fair Lock)能够提供更好的性能和吞吐量,具体原因如下:
1. 减少线程切换:
在非公平锁中,当一个锁被释放时,任何线程(包括新请求锁的线程)都可以立即尝试获取锁,而不必按照请求的先后顺序排队。这意味着,如果当前线程刚刚释放锁并立即重新获取锁,它可以继续执行,而不必等待其他可能正在等待的线程。这种机制减少了线程之间的切换次数,因为线程不需要频繁地让出和重新获取CPU资源。
2. 降低线程调度的延迟:
在公平锁(Fair Lock)中,线程必须按照先来先得的顺序获取锁,这要求每次锁释放后进行一次线程调度,以确保等待时间最长的线程获得锁。这种调度过程会引入额外的延迟。而非公平锁则避免了这种调度延迟,允许锁被最快可用的线程获取,从而提高吞吐量。
3. 避免线程饥饿(Starvation)的复杂性:
虽然非公平锁可能导致某些线程在短时间内无法获取锁(即“线程饥饿”),但在大多数实际应用场景中,这种饥饿现象并不常见,或者其影响可以忽略不计。相比之下,公平锁为了避免饥饿现象,必须严格按照顺序调度,这会导致整体性能下降。
4. 更高的并发性:
非公平锁允许更高的并发性,因为多个线程可以同时竞争锁,而不必等待其他线程按顺序获取锁。这在高并发环境下尤其明显,能够显著提高系统的吞吐量。
总结
非公平锁通过减少线程切换、降低调度延迟和提高并发性,能够提供更好的性能和吞吐量。
然而,选择使用非公平锁还是公平锁,应该根据具体应用场景的需求来决定。
如果对线程执行顺序有严格要求,可能需要使用公平锁;如果更关注性能和吞吐量,非公平锁通常是更好的选择。