synchronized 和 Lock 有什么区别？synchronized 和 ReentrantLock 区别是什么？说一下 atomic 的原理？

synchronized 和 Lock 有什么区别？

synchronized 和 Lock 都是 Java 中用于实现线程同步的关键字/类库，它们都能够提供对共享资源的安全访问和防止数据竞争的功能，但是在实现方式、特性、适用场景等方面存在一些差异。

1. 实现方式：synchronized 是基于 JVM 内置的监视器锁（Monitor）实现的，而 Lock 是基于 Java 语言层面的显式锁（Explicit Lock）实现的。synchronized 的实现是由 Java 虚拟机负责的，而 Lock 则是由程序员手动控制的。

2. 特性：synchronized 是一种重量级锁，其效率较低，但是使用起来比较简单；而 Lock 是一种轻量级锁，其效率较高，但是使用起来需要显式地进行加锁和解锁操作。Lock 还提供了一些 synchronized 不具备的特性，包括可重入性、公平锁、非阻塞锁等。

3. 适用场景：synchronized 适用于大多数的线程同步场景，特别是在不需要进行复杂的锁操作时；而 Lock 则适用于需要进行更为复杂的锁操作，如带有条件的等待、可中断的等待等。

4. 锁释放机制：synchronized 在执行完同步代码块或同步方法后会自动释放锁，而 Lock 则需要手动进行解锁操作。因此，使用 Lock 时需要特别注意解锁操作的正确性，否则容易出现死锁等问题。

综上所述，synchronized 和 Lock 在实现方式、特性、适用场景、锁释放机制等方面有着不同的设计思路和实现机制。在实际开发中，应根据具体情况选择合适的锁机制，以确保线程安全和程序性能。

synchronized 和 ReentrantLock 区别是什么？

synchronized 和 ReentrantLock 都是用于实现线程同步的机制，但它们在实现方式、功能特性和灵活性等方面有一些区别。

1. 实现方式：

   • synchronized 是 Java 语言内置的关键字，它使用起来比较简单，可以修饰方法或代码块，并且基于 JVM 内置的监视器锁实现。
   • ReentrantLock 是 java.util.concurrent.locks 包下的一个类，它提供了显示的加锁和解锁操作，以及更多灵活的锁特性，例如可重入性、公平性等。

2. 功能特性：

   • synchronized 是重量级锁，它具有自动加锁和解锁的特性，并且不需要手动释放锁。同时，synchronized 不支持尝试获取锁和超时获取锁等功能。
   • ReentrantLock 是重入锁，它支持更多的灵活性，包括可重入性（允许同一线程重复获取同一把锁）、公平锁和非公平锁的选择、尝试获取锁和超时获取锁等功能，以及条件变量的支持。

3. 可中断性：

   • synchronized 是不可中断的，一旦一个线程获取了锁，其他线程只能等待这个锁被释放。
   • ReentrantLock 支持可中断锁，也就是说，线程可以根据需要中断自己的等待状态。

4. 锁的获取方式：

   • synchronized 的获取锁和释放锁是隐式的，在进入 synchronized 代码块时自动获取锁，在离开 synchronized 代码块时自动释放锁。
   • ReentrantLock 的获取锁和释放锁是显式的，需要调用 lock() 方法来获取锁，调用 unlock() 方法来释放锁。

总的来说，synchronized 是一种便利性的内置锁机制，使用简单但功能相对有限；而 ReentrantLock 是一种功能更为强大、灵活性更高的锁机制，适用于更复杂的并发控制场景。在实际开发中，应根据具体需求选择合适的锁机制来确保线程安全。

说一下 atomic 的原理？

Java 中，原子变量是指可以通过原子操作（Atomic operation）进行读/写操作的变量，这些操作不会被其他线程的操作干扰。Java 提供了一系列原子变量类，如 AtomicInteger、AtomicLong、AtomicBoolean 等，它们都是基于原子操作实现的。

原子操作是一种不能被中断的操作，它要么完全执行成功，要么完全失败回滚。原子操作保证了多个线程对同一个原子变量的读/写操作不会互相干扰，从而避免了数据竞争和线程安全问题。

原子操作的实现原理主要基于以下几个方面：

1. CAS (Compare-and-Swap) 操作 CAS 是一种基于硬件支持的原子操作，它需要三个参数：内存地址 V，旧的预期值 A 和新的值 B。CAS 操作的原理是，当 V 的值等于 A 时，将 V 的值更新为 B，否则什么也不做。在 Java 中，CAS 操作由 sun.misc.Unsafe 类提供支持。

2. 自旋锁 自旋锁是指在获取锁失败时，线程不会立即进入阻塞状态，而是采用循环等待的方式，反复尝试获取锁。自旋锁可以减少线程上下文切换的开销，提高并发性能。

3. volatile 关键字 volatile 是一种轻量级的同步机制，它可以保证被修饰的变量的可见性和有序性。当一个变量被声明为 volatile 时，每个线程都会在自己的本地内存中维护该变量的副本，并且每次访问该变量时都会强制从主内存中读取最新值，并将修改后的值立即刷新回主内存。

基于 CAS 操作、自旋锁和 volatile 关键字等技术，Java 中的原子变量类可以实现对共享变量的线程安全操作。例如，AtomicInteger 的 incrementAndGet() 方法就是通过 CAS 操作实现的，它首先尝试原子地将共享变量加 1，如果操作成功，则返回新的值，否则重试直到操作成功为止。这些原子变量类提供了一种高效、安全的多线程编程方式，可以有效地避免数据竞争和线程安全问题。