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JAVA中有哪些锁?各种锁的实现方式?程序员面试如何回答?

wys521 2024-11-21 22:24:10 精选教程 31 ℃ 0 评论


公平锁和非公平锁

公平锁:是指线程按照申请锁的顺序来获取锁

实现方式:ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true);

非公平锁:线程获取锁的顺序不一定按照申请锁的顺序来

实现方式:ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

关于底层的实现源理,是基于AQS来实现的,后面会对AQS进行讲解

共享锁和独享锁

独享锁:也可叫写锁,一次只能被一个线程所访问

实现方式:

ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();

lock.writeLock();

共享锁:也可以叫读锁,线程可以被多个线程所持有

实现方式:ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();

lock.readLock();

乐观锁和悲观锁

悲观锁:每次在拿到数据或对象时就直接上锁

实现方式:synchronized关键字的实现也是悲观锁

乐观锁:每次去拿数据的时候都认为别人不会修改,不上锁,但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据,没有就更新,有就从新读取并尝试更新。

实现方式:CAS(自旋锁)及多版本机制

关于synchronizedCAS相关原理,关注后续视频会进行讲解

分段锁

分段锁:JDK1.7之前的ConcurrentHashMap底层并发操作就是分段锁

实现方式:对整个数组进行了分割分段(Segment),每一把锁只锁容器其中一部分数据


JDK1.8以后对锁进行了优化,用synchronized对相同下标节点进行上锁,保证操作链表或红黑树是安全的

锁的升级

针对锁底层做了优化,分别为偏向锁、轻量级锁、重量级锁

面试中常问的synchronized锁如何优化的?它们之间是如何获取和释放锁的? 锁之间是如何进行升级的?

1、偏向锁:


2、轻量级锁:

?旦多线程竞争激烈了,并且当前持有偏向锁的线程还是存活的,就构成竞争、也就不符合偏向锁适?的场景,此时就会释放持有偏向锁的线程获取的偏向锁,并CAS将锁标记改为轻量级锁,由线程程去CAS竞争轻量级锁。

比如现在是线程2过来加锁,就会在线程2对应的栈帧中开辟一块锁记录的内存空间,然后将锁对象中的Mark Word复制一份到锁记录中,并且通过CAS将锁对象中的线程指针指向栈帧中的锁记录空间,如果指向成功,量级锁算是加成功,执行代码块。

3、重量级锁:

如果CAS自旋获取锁失败次数过多,此时才会升级为重量级锁。

由于锁膨胀为重量级锁,原本的锁记录的指针将会变为指向重量级锁的Monitor对象的指针,并且当前所有没获取到锁的线程优先进入到Monitor对象的EntryList中等待获取锁,然后多线程依次去获取锁,此时的加锁释放锁逻辑就是原来的synchronized的锁逻辑了。

面试中,如果问到了锁相关问题,会带出很多相关问题

1、如ReentrantLock与synchronized的区别?

2、ReentrantLock实现原理或synchronized实现原理?

3、介绍一下死锁的问题?

4、如何做到锁优化?

等等相关问题查看后续章节。

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