java多线程之锁

• 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