公平锁与非公平锁【通俗易懂篇】

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在并发编程的世界里，我们经常会听说“锁”，这些锁的作用就像是我们家门前的门锁一样，保证同一时间只有一个人（或线程）能进入。在 Java 的多线程环境中，有两种“特别”的锁，它们分别是公平锁和非公平锁。本文将以通俗的语言和实用的示例代码对这两种锁进行讲解。

公平锁：排队买票的礼仪小士兵

想象一下你正在排队买电影票，突然有人插队，这让等了很久的你非常不公平。在 Java 的世界中，公平锁就是维护这种等待队列的一种锁。如果一个锁是公平的，那么它会按照线程请求的顺序来分配锁，保证“先来后到”。

公平锁的特征：

严格按请求顺序分配资源。
保证了等待时间最长的线程最先获得锁。
防止了线程饥饿（长时间得不到执行）。

使用公平锁的时候：

当你在乎每个线程都要公平获得资源时。
想要避免线程因为等待时间过长而处于饥饿状态。

非公平锁：无序世界中的闪电侠

再想象另外一种场景，你去超市买东西，虽然也是排队结账，但有时能够找到一个短队伍或者空闲的收银台，从而快速结账离开。在 Java 中，非公平锁就像是让线程抢占这个空闲收银台的机会。

非公平锁的特征：

可能不按请求顺序分配资源。
性能较好，因为不需要维护一个等待队列。
但有可能导致一些线程等待时间过长，即出现线程饥饿。

使用非公平锁的时候：

当你更在乎整体性能，而不太在乎部分线程等待时间。
当系统中有大量短小任务需要迅速处理时。

代码示例：

下面是一个使用ReentrantLock的例子，实现了一个简单的服务，这里分别展示了如何实现公平锁和非公平锁。

公平锁的实现：

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class FairLockService {
    private final ReentrantLock fairLock = new ReentrantLock(true); // 注意这里传入true表示公平锁

    public void performService() {
        fairLock.lock(); // 获取锁
        try {
            // 执行任务...
            System.out.println("服务正在由线程处理：" + Thread.currentThread().getName());
        } finally {
            fairLock.unlock(); // 一定要在finally中释放锁，确保锁一定会被释放
        }
    }
}

非公平锁的实现：

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class UnfairLockService {
    private final ReentrantLock unfairLock = new ReentrantLock(); // 默认是非公平锁

    public void performService() {
        unfairLock.lock(); // 获取锁
        try {
            // 执行任务...
            System.out.println("服务正在由线程处理：" + Thread.currentThread().getName());
        } finally {
            unfairLock.unlock(); // 一定要在finally中释放锁
        }
    }
}