多线程不安全的底层原因以及两种加锁方式的区别

如何保证多线程的安全运行

1.线程的安全性问题体现在：

• 原子性：一个或者多个操作在 CPU 执行的过程中不被中断的特性
• 可见性：一个线程对共享变量的修改，另外一个线程能够立刻看到
• 有序性：程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行

2.导致原因：

• 缓存导致的可见性问题
• 线程切换带来的原子性问题
• 编译优化带来的有序性问题

3.解决办法：

• JDK Atomic 开头的原子类、synchronized、Lock，可以解决原子性问题
• synchronized、volatile、Lock，可以解决可见性问题
• Happens-Before 规则可以解决有序性问题，JVM对程序运行设定的一些规则。

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两种加锁方式的区别

1.这里的两种加锁方式分别指的是synchronized关键字和Lock类。

2.这两种方式的底层实现可以看：

Lock底层原理

synchronized的底层实现

3.synchronized和Lock的区别：

• 实现层面不一样。synchronized 是 Java 关键字，JVM 层面 实现加锁和释放锁；Lock 是一个接口，在代码层面实现加锁和释放锁，（CAS乐观锁比synchronized更底层，是CPU原语，属于操作系统层面的）
• 是否自动释放锁。synchronized 在线程代码执行完或出现异常时自动释放锁；Lock 不会自动释放锁，需要再 finally {} 代码块显式地中释放锁
• 是否一直等待。synchronized 会导致线程拿不到锁一直等待；Lock 可以设置尝试获取锁或者获取锁失败一定时间超时
• 获取锁成功是否可知。synchronized 无法得知是否获取锁成功；Lock 可以通过 tryLock 获得加锁是否成功
• 功能复杂性。synchronized 加锁可重入、不可中断、非公平；Lock 可重入、可判断、可公平和不公平、细分读写锁提高效率

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