Java多线程——锁（锁的基本概念、种类、特性以及与其他概念的关系）-面试题+答案——第10期

锁是多线程编程中重要的同步机制，涉及到线程的互斥、协作等方面。

1. 什么是锁？在多线程编程中为什么需要锁？

   • 答案：
     • 锁是一种同步机制，用于控制多个线程对共享资源的访问。
     • 在多线程编程中，需要锁来确保多个线程之间的协同和互斥，防止竞态条件和数据不一致问题。

2. Java中有哪些类型的锁？

   • 答案：
     • Java中有隐式锁（如synchronized关键字）、显式锁（如ReentrantLock）、读写锁（如ReentrantReadWriteLock）等。

3. synchronized关键字和ReentrantLock有什么区别？

   • 答案：
     • synchronized是隐式锁，JVM自动管理，简单易用。
     • ReentrantLock是显式锁，提供了更灵活的控制，支持可中断锁、定时锁、公平锁等。

4. 什么是可重入锁？ReentrantLock是可重入锁吗？

   • 答案：
     • 可重入锁允许同一线程多次获得同一把锁。
     • ReentrantLock是可重入锁，同一线程可以多次获得锁。

5. 什么是死锁？如何避免死锁？

   • 答案：
     • 死锁是指两个或多个线程无法继续执行，因为每个线程在等待其他线程释放锁。
     • 避免死锁的方法包括按照固定的顺序获取锁、设置超时时间、使用tryLock等。

6. 什么是乐观锁和悲观锁？

   • 答案：
     • 乐观锁假设冲突很少发生，通过版本号等机制来实现，例如StampedLock。
     • 悲观锁假设冲突经常发生，使用互斥的方式，例如ReentrantLock。

7. 什么是读写锁？有什么优势？

   • 答案：
     • 读写锁允许多个线程同时读取共享资源，但只有一个线程能够写入。
     • 优势在于在读多写少的场景下，可以提高并发性能。

8. 什么是公平锁和非公平锁？ReentrantLock支持哪种锁？

   • 答案：
     • 公平锁按照请求锁的顺序获取锁，非公平锁允许插队。
     • ReentrantLock可以通过构造方法指定是公平锁还是非公平锁，默认是非公平锁。

9. 什么是锁粗化（Lock Coarsening）？

   • 答案：
     • 锁粗化是指在一段代码中多次加锁解锁，如果这些操作都在很短的时间内完成，可以合并为一次锁操作，减少锁操作的开销。

10. 什么是CAS（Compare and Swap）操作？它与锁有什么关系？

    • 答案：
      • CAS是一种原子操作，比较并交换。在多线程环境中用于实现非阻塞算法。
      • 与锁有关系，例如java.util.concurrent.atomic包中的AtomicInteger等类就是基于CAS实现的。

11. 什么是自旋锁？它适用于什么场景？

    • 答案：
      • 自旋锁是一种不断尝试获取锁的线程，而不是进入阻塞状态。
      • 适用于锁的持有时间很短的情况，避免线程进入阻塞状态的开销。

12. 什么是可中断锁？如何实现可中断锁？

    • 答案：
      • 可中断锁允许在等待锁的过程中被其他线程中断。
      • ReentrantLock可以通过lockInterruptibly方法实现可中断锁。

这些问题涵盖了锁的基本概念、种类、特性以及与其他概念的关系。在回答这些问题时，确保理解每个概念，并能够通过实际的例子说明理解。