在并发编程中&＃xff0c;经常会遇到多个线程访问同一个共享变量&＃xff0c;当同时对共享变量进行读写操作时&＃xff0c;就会产生数据不一致的情况。
为了解决这个问题

• JDK 1.5 之前&＃xff0c;使用 synchronized 关键字&＃xff0c;拿到 Java 对象的锁&＃xff0c;保护锁定的代码块。JVM 保证同一时刻只有一个线程可以拿到这个 Java 对象的锁&＃xff0c;执行对应的代码块。
• JDK 1.5 开始&＃xff0c;引入了并发工具包 java.util.concurrent.locks.Lock&＃xff0c;让锁的功能更加丰富。

常见的锁

• synchronized 关键字锁定代码库
• 可重入锁 java.util.concurrent.lock.ReentrantLock
• 可重复读写锁 java.util.concurrent.lock.ReentrantReadWriteLock

Java 中不同维度的锁分类

可重入锁

• 指在同一个线程在外层方法获取锁的时候&＃xff0c;进入内层方法会自动获取锁。JDK 中基本都是可重入锁&＃xff0c;避免死锁的发生。上面提到的常见的锁都是可重入锁。

公平锁 / 非公平锁

• 公平锁&＃xff0c;指多个线程按照申请锁的顺序来获取锁。如 java.util.concurrent.lock.ReentrantLock.FairSync
• 非公平锁&＃xff0c;指多个线程获取锁的顺序并不是按照申请锁的顺序&＃xff0c;有可能后申请的线程先获得锁。如 synchronized、java.util.concurrent.lock.ReentrantLock.NonfairSync

        
独享锁 / 共享锁

• 独享锁&＃xff0c;指锁一次只能被一个线程所持有。synchronized、java.util.concurrent.locks.ReentrantLock 都是独享锁
• 共享锁&＃xff0c;指锁可被多个线程所持有。ReadWriteLock 返回的 ReadLock 就是共享锁

          
悲观锁 / 乐观锁

• 悲观锁&＃xff0c;一律会对代码块进行加锁&＃xff0c;如 synchronized、java.util.concurrent.locks.ReentrantLock
• 乐观锁&＃xff0c;默认不会进行并发修改&＃xff0c;通常采用 CAS 算法不断尝试更新
• 悲观锁适合写操作较多的场景&＃xff0c;乐观锁适合读操作较多的场景

        
粗粒度锁 / 细粒度锁

• 粗粒度锁&＃xff0c;就是把执行的代码块都锁定
• 细粒度锁&＃xff0c;就是锁住尽可能小的代码块&＃xff0c;java.util.concurrent.ConcurrentHashMap 中的分段锁就是一种细粒度锁
• 粗粒度锁和细粒度锁是相对的&＃xff0c;没有什么标准

        
偏向锁 / 轻量级锁 / 重量级锁

• JDK 1.5 之后新增锁的升级机制&＃xff0c;提升性能。
• 通过 synchronized 加锁后&＃xff0c;一段同步代码一直被同一个线程所访问&＃xff0c;那么该线程获取的就是偏向锁
• 偏向锁被一个其他线程访问时&＃xff0c;Java 对象的偏向锁就会升级为轻量级锁
• 再有其他线程会以自旋的形式尝试获取锁&＃xff0c;不会阻塞&＃xff0c;自旋一定次数仍然未获取到锁&＃xff0c;就会膨胀为重量级锁        

        
自旋锁

• 自旋锁是指尝试获取锁的线程不会立即阻塞&＃xff0c;而是采用循环的方式去尝试获取锁&＃xff0c;这样的好处是减少线程上下文切换的消耗&＃xff0c;缺点是循环占有、浪费 CPU 资源

synchronized与Lock的区别与使用&＃xff1f;

技术点&＃xff1a;

1、线程与进程&＃xff1a;线程是程序执行流的最小单位&＃xff0c;而进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

2、Thread的几个重要方法&＃xff1a;

• start()方法&＃xff0c;调用该方法开始执行该线程&＃xff1b;
• stop()方法&＃xff0c;调用该方法强制结束该线程执行&＃xff1b;
• join方法&＃xff0c;调用该方法等待该线程结束。
• sleep()方法&＃xff0c;调用该方法该线程进入等待。
• run()方法&＃xff0c;调用该方法直接执行线程的run()方法&＃xff0c;但是线程调用start()方法时也会运行run()方法&＃xff0c;区别就是一个是由线程调度运行run()方法&＃xff0c;一个是直接调用了线程中的run()方法&＃xff01;&＃xff01;

那wait()和notify()呢&＃xff1f;

要注意&＃xff0c;其实wait()与notify()方法是Object的方法&＃xff0c;不是Thread的方法&＃xff01;&＃xff01;同时&＃xff0c;wait()与notify()会配合使用&＃xff0c;分别表示线程挂起和线程恢复。

wait()与sleep()的区别&＃xff0c;简单来说wait()会释放对象锁而sleep()不会释放对象锁。

线程总共有5大状态&＃xff1a;

• 新建状态&＃xff1a;新建线程对象&＃xff0c;并没有调用start()方法之前

• 就绪状态&＃xff1a;调用start()方法之后线程就进入就绪状态&＃xff0c;但是并不是说只要调用start()方法线程就马上变为当前线程&＃xff0c;在变为当前线程之前都是为就绪状态。值得一提的是&＃xff0c;线程在睡眠和挂起中恢复的时候也会进入就绪状态哦。

• 运行状态&＃xff1a;线程被设置为当前线程&＃xff0c;开始执行run()方法。就是线程进入运行状态

• 阻塞状态&＃xff1a;线程被暂停&＃xff0c;比如说调用sleep()方法后线程就进入阻塞状态

• 死亡状态&＃xff1a;线程执行结束

1.为什么要使用synchronized

在并发编程中存在线程安全问题&＃xff0c;主要原因有&＃xff1a;1.存在共享数据 2.多线程共同操作共享数据。关键字synchronized可以保证在同一时刻&＃xff0c;只有一个线程可以执行某个方法或某个代码块&＃xff0c;同时synchronized可以保证一个线程的变化可见&＃xff08;可见性&＃xff09;&＃xff0c;即可以代替volatile。

2.实现原理

synchronized可以保证方法或者代码块在运行时&＃xff0c;同一时刻只有一个方法可以进入到临界区&＃xff0c;同时它还可以保证共享变量的内存可见性

3.synchronized的三种应用方式

Java中每一个对象都可以作为锁&＃xff0c;这是synchronized实现同步的基础&＃xff1a;

1. 普通同步方法&＃xff08;实例方法&＃xff09;&＃xff0c;锁是当前实例对象 &＃xff0c;进入同步代码前要获得当前实例的锁
2. 静态同步方法&＃xff0c;锁是当前类的class对象 &＃xff0c;进入同步代码前要获得当前类对象的锁
3. 同步方法块&＃xff0c;锁是括号里面的对象&＃xff0c;对给定对象加锁&＃xff0c;进入同步代码库前要获得给定对象的锁。

4.synchronized的作用

Synchronized是Java中解决并发问题的一种最常用最简单的方法 &＃xff0c;他可以确保线程互斥的访问同步代码