关键字回顾(final/finally/finalize()、Synchronized、volatile、static)

1. final, finally, finalize的区别

final 用于声明属性,方法和类,分别表示属性不可变,方法不可覆盖,类不可继承。

finally是异常处理语句结构的一部分,表示总是执行。

finalize是Object类的一个方法,在垃圾收集器执行的时候会调用被回收对象的此方法,可以覆盖此方法提供垃圾收集时的其他资源
回收,例如关闭文件等。

1.1 final

当用final修饰一个时,表明这个类不能被继承。

  • final类中的成员变量可以根据需要设为final,但是要注意final类中的所有成员方法都会被隐式地指定为final方法。

“使用final方法的原因有两个:

  • 第一个原因是把方法锁定,以防任何继承类修改它的含义;
  • 第二个原因是效率。

在早期的Java实现版本中,会将final方法转为内嵌调用。但是如果方法过于庞大,可能看不到内嵌调用带来的任何性能提升。

在最近的Java版本中,不需要使用final方法进行这些优化了。“

对于一个final变量:

  • 如果是基本数据类型的变量,则其数值一旦在初始化之后便不能更改;
  • 如果是引用类型的变量,则在对其初始化之后便不能再让其指向另一个对象。

2. Synchronized和lock

synchronized是Java的关键字,当它用来修饰一个方法或者一个代码块的时候,能够保证在同一时刻最多只有一个线程执行该段代码

JDK1.5以后引入了自旋锁、锁粗化、轻量级锁,偏向锁来有优化关键字的性能。

Lock是一个接口,而synchronized是Java中的关键字,synchronized是内置的语言实现;

synchronized在发生异常时,会自动释放线程占有的锁,因此不会导致死锁现象发生;而Lock在发生异常时,如果没有主动通过unLock()去释放锁,则很可能造成死锁现象,因此使用Lock时需要在finally块中释放锁;

Lock可以让等待锁的线程响应中断,而synchronized却不行,使用synchronized时,等待的线程会一直等待下去,不能够响应中断;

通过Lock可以知道有没有成功获取锁,而synchronized却无法办到。

2.1 Syncronized锁,如果用这个关键字修饰一个静态方法,锁住了什么?如果修饰成员方法,锁住了什么?

synchronized修饰静态方法以及同步代码块的synchronized (类.class)用法锁的是类,线程想要执行对应同步代码,需要获得类锁。

synchronized修饰成员方法,线程获取的是当前调用该方法的对象实例的对象锁。

3. volatile

volatile关键字是用来保证有序性和可见性的。这跟Java内存模型有关。

比如我们所写的代码,不一定是按照我们自己书写的顺序来执行的,编译器会做重排序,CPU也会做重排序的,这样的重排序是为了减少流水线的阻塞的,引起流水阻塞,比如数据相关性,提高CPU的执行效率。

需要有一定的顺序和规则来保证,不然程序员自己写的代码都不知道对不对了,所以有happens-before规则,其中有条就是volatile变量规则:

  • 对一个变量的写操作先行发生于后面对这个变量的读操作;

有序性实现的是通过插入内存屏障来保证的。

可见性:

  • 首先Java内存模型分为,主内存,工作内存。
  • 比如线程A从主内存把变量从主内存读到了自己的工作内存中,做了加1的操作,但是此时没有将i的最新值刷新会主内存中,线程B此时读到的还是i的旧值。
  • 加了volatile关键字的代码生成的汇编代码发现,会多出一个lock前缀指令。
  • Lock指令对Intel平台的CPU,早期是锁总线,这样代价太高了,后面提出了缓存一致性协议,MESI,来保证了多核之间数据不一致性问题。

4.static

4.1 是否可以在static环境中访问非static变量?

static变量在Java中是属于类的,它在所有的实例中的值是一样的。

当类被Java虚拟机载入的时候,会对static变量进行初始化。

如果你的代码尝试不用实例来访问非static的变量,编译器会报错,因为这些变量还没有被创建出来,还没有跟任何实例关联上。

4.2 ”static”关键字是什么意思?Java中是否可以覆盖(override)一个private或者是static的方法?

“static”关键字表明一个成员变量或者是成员方法可以在没有所属的类的实例变量的情况下被访问。

Java中static方法不能被覆盖,因为方法覆盖是基于运行时动态绑定的,而static方法是编译时静态绑定的。

static方法跟类的任何实例都不相关,所以概念上不适用。

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