java多线程之锁-白红宇

java多线程之锁

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发布时间：2019-05-25

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锁
- 锁的分类
  - 偏向锁
  - 轻量级锁
  - 死锁
    - 场景
      - 两个线程分别占有另一线程需要的资源，等待对方互相释放锁，或是某一线程释放是发生异常没释放掉，导致系统不可用的一个现象。
    - 分析
      - jps 查看java进程的pid
      - jstack pid dump哪个线程出现了问题
    - 避免死锁的方法
      - 避免一个线程同时获取多个锁
      - 避免一个线程在锁内同时占有多个资源，经理保证每个锁只使用一个资源
      - 尝试使用定时锁，如 lock.tryLock(timeOut)来替代使用内部锁
      - 对于数据库锁，加锁与解锁必须在同一个connection连接内，否则会出现解锁失败的情况
    - synchronized的使用与原理
      - 大致介绍一下它属于java并发编程中常见的一个锁，属于重量级锁。
      - 使用
        
        加在普通方法上锁为当前的实例对象
        
        加在静态方法上，锁为当前类的class对象
        
        同步方法块上，锁时括号内配置的对象
      - 原理
        
        当一个线程试图操作同步代码块时，必须先获取锁，同时在退出或抛出异常时必须释放锁。从jvm层次来看，使用Monitor对象来控制同步方法，这里会出现moniterenter(开始)和monitorexit(结束)指令。线程执行到开始指令会尝试回去moniter所有权即获取对象的锁。
    - Lock
      - 手动加锁与释放

Lock lock = new ReentrantLock();//放在try外面lock.lock();try {    }finally {     }

与synchronized不同
- 尝试非阻塞性的获取
- 超时获取
- 被中断的获取
  - 常见方法
    - ```
    void lock()      void lockInterruptibly() 可中断      Condition newCondition();      boolean tryLock(); 尝试获取      boolean tryLock(long time, TimeUnit unit);     void unlock(); 释放锁
```
- 自定义同步组件
  - 静态内部类Sync extends AbstractQueuedSynchronizer
  - implements Lock
  - lock –> sync.xxx()
  - 线程获取锁失败后会放入同步队列中等待
- 分析同步器是如何完成线程同步的
  - 同步队列
    - 节点
    - 前驱后置引用
    - FIFO
    - 设置首节点
    - 设置尾节点
    - 独占式同步状态获取与释放
    - 简单说，在获取同步状态时，同步器维护了一个队列，获取失败的线程会进入队列并在队列中自旋，移出队列或停止自旋的条件时前驱节点为头节点，且成功获取了同步状态，释放同步状态时需要调用方法释放状态，唤醒头节点的后置节点。
      
      共享式同步状态获取与释放
      
      在同一个时刻能有多个线程获取到同步状态
      
      tryAquiredShared()
      
      tryReleaseShared()
      
      独占式超时获取同步状态
      
      会有一个等待时间，在指定时间内没获取到会从等待的逻辑中返回
      
      自定义同步器
  - 重入锁
    - 支持一个线程对资源重复加锁
    - synchronized 支持隐式重入
    - 公平与否
      
      在绝对时间上，先对锁进行获取的请求一定先满足那么就是公平的先到先得FIFO
    - 实现
      
      指的是任意线程在获取锁之后重新获取该锁而不会被阻塞
      
      线程再次获取锁
      
      锁的最终释放计数器 ++ –
    - 公平锁保证了FIFO其代价是进行了大量的线程切换
    - 非公平锁虽然可能会造成线程饥饿但是极少切换线程
  - 读写锁
    - 在同一时刻允许多个线程读，但是写线程访问时其他线程均被阻塞
    - ReentrantReadWriteLock
    - 实例代码通过读写锁保证了线程安全
    - public class Cache { static Map