多線程三個(gè)特征：原子性奶赔、可見性以及有序性.

同步鎖 /并發(fā)鎖/ 讀寫鎖，顯示鎖杠氢， ReentrantLock與Condition.

> 線程的同步與互斥?（同步線程與異步線程站刑，線程同步和異步問題）

Java 虛擬機(jī)中的同步(Synchronization)基于進(jìn)入和退出管程(Monitor)對(duì)象實(shí)現(xiàn)， 無論是顯式同步(有明確的 monitorenter 和 monitorexit 指令,即同步代碼塊)還是隱式同步都是如此鼻百。在 Java 語言中绞旅，同步用的最多的地方可能是被 synchronized 修飾的同步方法。同步方法 并不是由 monitorenter 和 monitorexit 指令來實(shí)現(xiàn)同步的温艇，而是由方法調(diào)用指令讀取運(yùn)行時(shí)常量池中方法的 ACC_SYNCHRONIZED 標(biāo)志來隱式實(shí)現(xiàn)的.

1.同步：假設(shè)現(xiàn)有線程A和線程B因悲，線程A需要往緩沖區(qū)寫數(shù)據(jù)，線程B需要從緩沖區(qū)讀數(shù)據(jù)勺爱，但他們之間存在一種制約關(guān)系晃琳，即當(dāng)線程A寫的時(shí)候，B不能來拿數(shù)據(jù)琐鲁；B在拿數(shù)據(jù)的時(shí)候A不能往緩沖區(qū)寫卫旱，也就是說，只有當(dāng)A寫完數(shù)據(jù)（或B取走數(shù)據(jù)）围段，B才能來讀數(shù)據(jù)（或A才能往里寫數(shù)據(jù)）誊涯。這種關(guān)系就是一種線程的同步關(guān)系。

同步關(guān)系則是多個(gè)線程彼此合作蒜撮，通過一定的邏輯關(guān)系來共同完成一個(gè)任務(wù)暴构。一般來說，同步關(guān)系中往往包含互斥段磨，同時(shí)對(duì)臨界區(qū)的資源會(huì)按照某種邏輯順序進(jìn)行訪問取逾。如先生產(chǎn)后使用。

同步并沒有通過指令monitorenter和monitorexit來完成（理論上其實(shí)也可以通過這兩條指令來實(shí)現(xiàn)）苹支，不過相對(duì)于普通方法砾隅，其常量池中多了ACC_SYNCHRONIZED標(biāo)示符。JVM就是根據(jù)該標(biāo)示符來實(shí)現(xiàn)方法的同步的：當(dāng)方法調(diào)用時(shí)债蜜，調(diào)用指令將會(huì)檢查方法的 ACC_SYNCHRONIZED 訪問標(biāo)志是否被設(shè)置晴埂，如果設(shè)置了究反，執(zhí)行線程將先獲取monitor，獲取成功之后才能執(zhí)行方法體儒洛，方法執(zhí)行完后再釋放monitor精耐。在方法執(zhí)行期間，其他任何線程都無法再獲得同一個(gè)monitor對(duì)象琅锻。 其實(shí)本質(zhì)上沒有區(qū)別卦停，只是方法的同步是一種隱式的方式來實(shí)現(xiàn)，無需通過字節(jié)碼來完成恼蓬。

2.互斥：對(duì)于線程A和線程B來講惊完，在同一時(shí)刻，只允許一個(gè)線程對(duì)臨界資源進(jìn)行操作处硬，即當(dāng)A進(jìn)入臨界區(qū)對(duì)資源操作時(shí)小槐，B就必須等待；當(dāng)A執(zhí)行完荷辕，退出臨界區(qū)后凿跳，B才能對(duì)臨界資源進(jìn)行操作。

所謂互斥桐腌，就是不同線程通過競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)入臨界區(qū)（共享的數(shù)據(jù)和硬件資源）拄显，為了防止訪問沖突，在有限的時(shí)間內(nèi)只允許其中之一獨(dú)占性的使用共享資源案站。如不允許同時(shí)寫躬审；

3.總的來說，兩者的區(qū)別就是：

互斥是通過競(jìng)爭(zhēng)對(duì)資源的獨(dú)占使用蟆盐，彼此之間不需要知道對(duì)方的存在承边，執(zhí)行順序是一個(gè)亂序。

同步是協(xié)調(diào)多個(gè)相互關(guān)聯(lián)線程合作完成任務(wù)石挂，彼此之間知道對(duì)方存在博助，執(zhí)行順序往往是有序的。

> synchronized在靜態(tài)方法上表示調(diào)用前要獲得類的鎖痹愚，而在非靜態(tài)方法上表示調(diào)用此方法前要獲得對(duì)象的鎖富岳。

public class StaticSynDemo {

private static String a="test";

public void print2(String b){

synchronized (this)?{//取得StaticSynDemo實(shí)例化后對(duì)象的鎖

System.out.println(b+a);

}

}

public?static?void print4(String b){

synchronized (StaticSynDemo.class)?{ //取得StaticSynDemo.class類的鎖

System.out.println(b+a);

}

}

}

同步代碼塊或同步對(duì)象：synchronized 方法和 synchronized 塊。synchronized(this)拯腮、synchronized(*.class)與synchronized(任意對(duì)象)這幾種類型同步方法：

同步synchronized(*.class)代碼塊的作用其實(shí)和synchronized static方法作用一樣窖式。Class鎖對(duì)類的所有對(duì)象實(shí)例起作用。

this關(guān)鍵字代表類的一個(gè)對(duì)象动壤，所以其內(nèi)存鎖是針對(duì)相同對(duì)象的互斥操作萝喘，而static成員屬于類專有，其內(nèi)存空間為該類所有成員共有，這就導(dǎo)致synchronized()對(duì)static成員加鎖阁簸，相當(dāng)于對(duì)類加鎖爬早，也就是在該類的所有成員間實(shí)現(xiàn)互斥，在同一時(shí)間只有一個(gè)線程可訪問該類的實(shí)例启妹。

Synchronized和Static Synchronized區(qū)別:

一個(gè)是實(shí)例鎖（鎖在某一個(gè)實(shí)例對(duì)象上筛严，如果該類是單例，那么該鎖也具有全局鎖的概念）翅溺，一個(gè)是全局鎖（該鎖針對(duì)的是類脑漫，無論實(shí)例多少個(gè)對(duì)象髓抑，那么線程都共享該鎖）咙崎。

實(shí)例鎖對(duì)應(yīng)的就是synchronized關(guān)鍵字，而類鎖（全局鎖）對(duì)應(yīng)的就是static synchronized（或者是鎖在該類的class或者classloader對(duì)象上）吨拍。

synchronized(this)與synchronized(static XXX)的區(qū)別了褪猛，synchronized就是針對(duì)內(nèi)存區(qū)塊申請(qǐng)內(nèi)存鎖，this關(guān)鍵字代表類的一個(gè)對(duì)象羹饰，所以其內(nèi)存鎖是針對(duì)相同對(duì)象的互斥操作伊滋，而static成員屬于類專有，其內(nèi)存空間為該類所有成員共有队秩，這就導(dǎo)致synchronized()對(duì)static成員加鎖笑旺，相當(dāng)于對(duì)類加鎖，也就是在該類的所有成員間實(shí)現(xiàn)互斥馍资，在同一時(shí)間只有一個(gè)線程可訪問該類的實(shí)例筒主。

synchronized是通過同一時(shí)刻只有一個(gè)線程執(zhí)行共享代碼來保證多線程三個(gè)特征的;

volatile 變量具有 synchronized 的可見性特性，禁止指令重排鸟蟹，但是不具備原子特性乌妙。使用volatile變量，必須同時(shí)滿足下面兩個(gè)條件：

1.對(duì)變量的寫操作不依賴于當(dāng)前值建钥。

2.該變量沒有包含在具有其他變量的不變式中藤韵。

> 線程安全

造成線程安全問題的主要誘因有兩點(diǎn)：

一是存在共享數(shù)據(jù)(也稱臨界資源)，

二是存在多條線程共同操作共享數(shù)據(jù)熊经。

在單線程中不會(huì)出現(xiàn)線程安全問題泽艘，而在多線程編程中，有可能會(huì)出現(xiàn)同時(shí)訪問同一個(gè)資源的情況镐依，這種資源可以是各種類型的的資源：一個(gè)變量匹涮、一個(gè)對(duì)象、一個(gè)文件馋吗、一個(gè)數(shù)據(jù)庫表等焕盟，而當(dāng)多個(gè)線程同時(shí)訪問同一個(gè)資源的時(shí)候，就會(huì)存在一個(gè)問題：

由于每個(gè)線程執(zhí)行的過程是不可控的，所以很可能導(dǎo)致最終的結(jié)果與實(shí)際上的愿望相違背或者直接導(dǎo)致程序出錯(cuò)脚翘。線程安全問題灼卢，即多個(gè)線程同時(shí)訪問一個(gè)資源時(shí)，會(huì)導(dǎo)致程序運(yùn)行結(jié)果并不是想看到的結(jié)果来农。這里面鞋真，這個(gè)資源被稱為：臨界資源（也有稱為共享資源）。

也就是說沃于，當(dāng)多個(gè)線程同時(shí)訪問臨界資源（一個(gè)對(duì)象涩咖，對(duì)象中的屬性，一個(gè)文件繁莹，一個(gè)數(shù)據(jù)庫等）時(shí)檩互，就可能會(huì)產(chǎn)生線程安全問題。不過咨演，當(dāng)多個(gè)線程執(zhí)行一個(gè)方法闸昨，方法內(nèi)部的局部變量并不是臨界資源，因?yàn)榉椒ㄊ窃跅Ｉ蠄?zhí)行的薄风，而Java棧是線程私有的饵较，因此不會(huì)產(chǎn)生線程安全問題。

-- 如何解決線程安全問題的呢遭赂？

基本上所有的并發(fā)模式在解決線程安全問題時(shí)循诉，都采用“序列化訪問臨界資源”的方案，即在同一時(shí)刻撇他，只能有一個(gè)線程訪問臨界資源茄猫，也稱作同步互斥訪問。通常來說逆粹，是在訪問臨界資源的代碼前面加上一個(gè)鎖募疮，當(dāng)訪問完臨界資源后釋放鎖，讓其他線程繼續(xù)訪問僻弹。在Java中阿浓，提供了兩種方式來實(shí)現(xiàn)同步互斥訪問：synchronized和Lock。

在了解synchronized關(guān)鍵字的使用方法之前蹋绽，我們先來看一個(gè)概念：互斥鎖芭毙，顧名思義：能到達(dá)到互斥訪問目的的鎖。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子：如果對(duì)臨界資源加上互斥鎖卸耘，當(dāng)一個(gè)線程在訪問該臨界資源時(shí)退敦，其他線程便只能等待。

在Java中蚣抗，每一個(gè)對(duì)象都擁有一個(gè)鎖標(biāo)記（monitor）侈百，也稱為監(jiān)視器，多線程同時(shí)訪問某個(gè)對(duì)象時(shí)，線程只有獲取了該對(duì)象的鎖才能訪問钝域。

在Java中讽坏，可以使用synchronized關(guān)鍵字來標(biāo)記一個(gè)方法或者代碼塊，當(dāng)某個(gè)線程調(diào)用該對(duì)象的synchronized方法或者訪問synchronized代碼塊時(shí)例证，這個(gè)線程便獲得了該對(duì)象的鎖路呜，其他線程暫時(shí)無法訪問這個(gè)方法，只有等待這個(gè)方法執(zhí)行完畢或者代碼塊執(zhí)行完畢织咧，這個(gè)線程才會(huì)釋放該對(duì)象的鎖胀葱，其他線程才能執(zhí)行這個(gè)方法或者代碼塊。

> 同步鎖 /并發(fā)鎖/ 讀寫鎖

互斥鎖的本質(zhì)： 首先需要明確一點(diǎn)笙蒙，互斥鎖實(shí)際上是一種變量抵屿，在使用互斥鎖時(shí)，實(shí)際上是對(duì)這個(gè)變量進(jìn)行置0置1操作并進(jìn)行判斷使得線程能夠獲得鎖或釋放鎖手趣。

-- 死鎖產(chǎn)生的條件:?

1晌该、互斥屬性：即每次只能有一個(gè)線程占用資源肥荔。

2绿渣、請(qǐng)求與保持：即已經(jīng)申請(qǐng)到鎖資源的線程可以繼續(xù)申請(qǐng)。在這種情況下燕耿，一個(gè)線程也可以產(chǎn)生死鎖情況中符，即抱著鎖找鎖。

3誉帅、不可剝奪：線程已經(jīng)得到所資源淀散，在沒有自己主動(dòng)釋放之前，不能被強(qiáng)行剝奪蚜锨。

4档插、循環(huán)等待：多個(gè)線程形成環(huán)路等待，每個(gè)線程都在等待相鄰線程的鎖資源亚再。

-- 死鎖的避免：?

1郭膛、既然死鎖的產(chǎn)生是由于使用了鎖，那么在能不使用鎖的情況下就盡量不使用氛悬，如果有多種方案都能實(shí)現(xiàn)则剃，那么盡量不選用帶鎖的這種方案

2、盡量避免同時(shí)獲得多把鎖如捅，如果有必要棍现，就要保證獲得鎖的順序相同。

> Java鎖：無鎖狀態(tài)镜遣、偏向鎖己肮、輕量級(jí)鎖和重量級(jí)鎖

-- 鎖的使用場(chǎng)景?

由于偏向鎖在線程存在競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)候會(huì)帶來額外的性能開銷，所以偏向鎖適用于只有一個(gè)線程方法同步快的情況；輕量級(jí)鎖在線程競(jìng)爭(zhēng)鎖的情況下不會(huì)導(dǎo)致線程阻塞谎僻，但是會(huì)通過自旋消耗CPU窖剑，所以輕量級(jí)鎖適用于追求響應(yīng)時(shí)間的情況。重量級(jí)鎖線程競(jìng)爭(zhēng)不會(huì)使用自旋戈稿，但是線程競(jìng)爭(zhēng)會(huì)導(dǎo)致阻塞西土，所以響應(yīng)時(shí)間比較慢，重量級(jí)鎖一般使用在追求吞吐量的情況鞍盗。

-- 當(dāng)前常用的多線程同步機(jī)制可以分為下面三種類型：?

1.volatile 變量：輕量級(jí)多線程同步機(jī)制需了，不會(huì)引起上下文切換和線程調(diào)度。僅提供內(nèi)存可見性保證般甲，不提供原子性肋乍。

2.CAS 原子指令：輕量級(jí)多線程同步機(jī)制，不會(huì)引起上下文切換和線程調(diào)度敷存。它同時(shí)提供內(nèi)存可見性和原子化更新保證墓造。

3.內(nèi)部鎖和顯式鎖：重量級(jí)多線程同步機(jī)制，可能會(huì)引起上下文切換和線程調(diào)度锚烦，它同時(shí)提供內(nèi)存可見性和原子性觅闽。

?-- java同步機(jī)制: volatile、synchronized和final.

Java? 語言包含兩種內(nèi)在的同步機(jī)制：同步塊（或方法）和 volatile 變量涮俄。這兩種機(jī)制的提出都是為了實(shí)現(xiàn)代碼線程的安全性蛉拙。其中 Volatile 變量的同步性較差（但有時(shí)它更簡(jiǎn)單并且開銷更低），而且其使用也更容易出錯(cuò)彻亲。

Java 語言中的 volatile 變量可以被看作是一種 “程度較輕的 synchronized”孕锄；與 synchronized 塊相比，volatile 變量所需的編碼較少苞尝，并且運(yùn)行時(shí)開銷也較少畸肆，但是它所能實(shí)現(xiàn)的功能也僅是 synchronized 的一部分。

鎖提供了兩種主要特性：互斥（mutual exclusion） 和可見性（visibility）宙址≈崞辏互斥即一次只允許一個(gè)線程持有某個(gè)特定的鎖，因此可使用該特性實(shí)現(xiàn)對(duì)共享數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)訪問協(xié)議曼氛，這樣豁辉，一次就只有一個(gè)線程能夠使用該共享數(shù)據(jù)∫ɑ迹可見性要更加復(fù)雜一些徽级，它必須確保釋放鎖之前對(duì)共享數(shù)據(jù)做出的更改對(duì)于隨后獲得該鎖的另一個(gè)線程是可見的 —— 如果沒有同步機(jī)制提供的這種可見性保證，線程看到的共享變量可能是修改前的值或不一致的值聊浅，這將引發(fā)許多嚴(yán)重問題餐抢。

synchronized屬于重量級(jí)鎖现使，效率低下，因?yàn)楸O(jiān)視器鎖（monitor）是依賴于底層的操作系統(tǒng)的Mutex Lock來實(shí)現(xiàn)的旷痕，而操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)線程之間的切換時(shí)需要從用戶態(tài)轉(zhuǎn)換到核心態(tài)碳锈，這個(gè)狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換需要相對(duì)比較長(zhǎng)的時(shí)間，時(shí)間成本相對(duì)較高欺抗，這也是為什么早期的synchronized效率低的原因售碳。慶幸的是在Java 6之后Java官方對(duì)從JVM層面對(duì)synchronized較大優(yōu)化，所以現(xiàn)在的synchronized鎖效率也優(yōu)化得很不錯(cuò)了绞呈，Java 6之后贸人，為了減少獲得鎖和釋放鎖所帶來的性能消耗，引入了輕量級(jí)鎖和偏向鎖佃声，接下來我們將簡(jiǎn)單了解一下Java官方在JVM層面對(duì)synchronized鎖的優(yōu)化艺智。

鎖的狀態(tài)總共有四種，無鎖狀態(tài)圾亏、偏向鎖十拣、輕量級(jí)鎖和重量級(jí)鎖。隨著鎖的競(jìng)爭(zhēng)志鹃，鎖可以從偏向鎖升級(jí)到輕量級(jí)鎖夭问，再升級(jí)的重量級(jí)鎖辑甜，但是鎖的升級(jí)是單向的，也就是說只能從低到高升級(jí)暮屡，不會(huì)出現(xiàn)鎖的降級(jí).讀寫鎖特點(diǎn)：

1）多個(gè)讀者可以同時(shí)進(jìn)行讀

2）寫者必須互斥（只允許一個(gè)寫者寫鲤竹，也不能讀者寫者同時(shí)進(jìn)行）

3）寫者優(yōu)先于讀者（一旦有寫者，則后續(xù)讀者必須等待征炼，喚醒時(shí)優(yōu)先考慮寫者）

互斥鎖特點(diǎn)：一次只能一個(gè)線程擁有互斥鎖，其他線程只有等待

-- 使用同步機(jī)制獲取互斥鎖的情況，進(jìn)行幾點(diǎn)說明：

1淳玩、如果同一個(gè)方法內(nèi)同時(shí)有兩個(gè)或更多線程，則每個(gè)線程有自己的局部變量拷貝非竿。

2蜕着、類的每個(gè)實(shí)例都有自己的對(duì)象級(jí)別鎖。當(dāng)一個(gè)線程訪問實(shí)例對(duì)象中的synchronized同步代碼塊或同步方法時(shí)红柱，該線程便獲取了該實(shí)例的對(duì)象級(jí)別鎖承匣，其他線程這時(shí)如果要訪問synchronized同步代碼塊或同步方法，便需要阻塞等待锤悄，直到前面的線程從同步代碼塊或方法中退出韧骗，釋放掉了該對(duì)象級(jí)別鎖。

3零聚、訪問同一個(gè)類的不同實(shí)例對(duì)象中的同步代碼塊袍暴，不存在阻塞等待獲取對(duì)象鎖的問題些侍，因?yàn)樗鼈儷@取的是各自實(shí)例的對(duì)象級(jí)別鎖，相互之間沒有影響政模。

4岗宣、持有一個(gè)對(duì)象級(jí)別鎖不會(huì)阻止該線程被交換出來，也不會(huì)阻塞其他線程訪問同一示例對(duì)象中的非synchronized代碼淋样。當(dāng)一個(gè)線程A持有一個(gè)對(duì)象級(jí)別鎖（即進(jìn)入了synchronized修飾的代碼塊或方法中）時(shí)耗式，線程也有可能被交換出去，此時(shí)線程B有可能獲取執(zhí)行該對(duì)象中代碼的時(shí)間趁猴，但它只能執(zhí)行非同步代碼（沒有用synchronized修飾）纽什，當(dāng)執(zhí)行到同步代碼時(shí)，便會(huì)被阻塞躲叼，此時(shí)可能線程規(guī)劃器又讓A線程運(yùn)行芦缰，A線程繼續(xù)持有對(duì)象級(jí)別鎖，當(dāng)A線程退出同步代碼時(shí)（即釋放了對(duì)象級(jí)別鎖）枫慷，如果B線程此時(shí)再運(yùn)行让蕾，便會(huì)獲得該對(duì)象級(jí)別鎖，從而執(zhí)行synchronized中的代碼或听。

5探孝、持有對(duì)象級(jí)別鎖的線程會(huì)讓其他線程阻塞在所有的synchronized代碼外。例如誉裆，在一個(gè)類中有三個(gè)synchronized方法a顿颅，b，c足丢，當(dāng)線程A正在執(zhí)行一個(gè)實(shí)例對(duì)象M中的方法a時(shí)粱腻，它便獲得了該對(duì)象級(jí)別鎖，那么其他的線程在執(zhí)行同一實(shí)例對(duì)象（即對(duì)象M）中的代碼時(shí)斩跌，便會(huì)在所有的synchronized方法處阻塞绍些，即在方法a，b耀鸦，c處都要被阻塞柬批，等線程A釋放掉對(duì)象級(jí)別鎖時(shí)，其他的線程才可以去執(zhí)行方法a袖订，b或者c中的代碼氮帐，從而獲得該對(duì)象級(jí)別鎖。

6洛姑、使用synchronized（obj）同步語句塊上沐，可以獲取指定對(duì)象上的對(duì)象級(jí)別鎖。obj為對(duì)象的引用吏口，如果獲取了obj對(duì)象上的對(duì)象級(jí)別鎖奄容，在并發(fā)訪問obj對(duì)象時(shí)時(shí)冰更，便會(huì)在其synchronized代碼處阻塞等待，直到獲取到該obj對(duì)象的對(duì)象級(jí)別鎖昂勒。當(dāng)obj為this時(shí)蜀细，便是獲取當(dāng)前對(duì)象的對(duì)象級(jí)別鎖。

7戈盈、類級(jí)別鎖被特定類的所有示例共享奠衔，它用于控制對(duì)static成員變量以及static方法的并發(fā)訪問。具體用法與對(duì)象級(jí)別鎖相似塘娶。

8归斤、互斥是實(shí)現(xiàn)同步的一種手段，臨界區(qū)刁岸、互斥量和信號(hào)量都是主要的互斥實(shí)現(xiàn)方式脏里。synchronized關(guān)鍵字經(jīng)過編譯后，會(huì)在同步塊的前后分別形成monitorenter和monitorexit這兩個(gè)字節(jié)碼指令虹曙。根據(jù)虛擬機(jī)規(guī)范的要求迫横，在執(zhí)行monitorenter指令時(shí)，首先要嘗試獲取對(duì)象的鎖酝碳，如果獲得了鎖矾踱，把鎖的計(jì)數(shù)器加1，相應(yīng)地疏哗，在執(zhí)行monitorexit指令時(shí)會(huì)將鎖計(jì)數(shù)器減1呛讲，當(dāng)計(jì)數(shù)器為0時(shí)，鎖便被釋放了返奉。由于synchronized同步塊對(duì)同一個(gè)線程是可重入的贝搁，因此一個(gè)線程可以多次獲得同一個(gè)對(duì)象的互斥鎖，同樣衡瓶，要釋放相應(yīng)次數(shù)的該互斥鎖徘公，才能最終釋放掉該鎖。

-- 無鎖哮针、偏向鎖、輕量級(jí)鎖和重量級(jí)鎖:

在JDK 1.6中引入了“偏向鎖”和“輕量級(jí)鎖“坦袍。鎖一共有四種狀態(tài)：無鎖十厢、偏向鎖、輕量級(jí)鎖和重量級(jí)鎖捂齐。鎖只能升級(jí)蛮放，不能降級(jí)。當(dāng)對(duì)鎖的競(jìng)爭(zhēng)加劇的時(shí)候奠宜，鎖會(huì)發(fā)生升級(jí)包颁。

1.偏向鎖

之所以引入偏向鎖瞻想，是為了讓線程獲得鎖的代價(jià)更低。當(dāng)一個(gè)線程訪問同步塊并獲取鎖的時(shí)候娩嚼，會(huì)在對(duì)象的對(duì)象頭（對(duì)象頭包括兩部分的信息：一部分是”Mark Word“蘑险，主要存放的是哈希碼、對(duì)象的分代年齡岳悟、鎖的標(biāo)記等信息佃迄；另一部分是對(duì)象的類型指針）和棧幀中的鎖記錄中存儲(chǔ)鎖偏向的ID，以后該線程在進(jìn)入方法的同步塊的時(shí)候贵少，就檢查這個(gè)ID（可以理解為一種標(biāo)記呵俏，是一種身份的標(biāo)識(shí)），如果測(cè)試成功滔灶，表明對(duì)象已經(jīng)獲得了鎖普碎；如果測(cè)試失敗，繼續(xù)測(cè)試偏向鎖的標(biāo)識(shí)是否設(shè)置為1（1的話就是偏向鎖）录平，如果沒有則使用CAS（Compare And Swap）鎖麻车。

2.輕量級(jí)鎖

分為加鎖和解鎖。當(dāng)線程執(zhí)行到同步塊之前萄涯，JVM會(huì)首先檢查當(dāng)前線程的棧幀中創(chuàng)建用于存儲(chǔ)記錄鎖記錄的空間绪氛，并將對(duì)象頭中Mark Word復(fù)制到鎖記錄中，也稱為Displaced Mark Word涝影，然后線程嘗試使用CAS將對(duì)象頭中的Mark Word替換為指向鎖記錄的指針枣察。如果成功，則線程獲得鎖燃逻，否則當(dāng)前線程嘗試使用自旋來獲取鎖序目。這就是加鎖的過程。

這里多次提到CAS伯襟，那么CAS是個(gè)什么鬼猿涨？CAS是Compare and swap（比較和替換）的簡(jiǎn)寫，具體而言就是：當(dāng)進(jìn)行CAS操作的時(shí)候姆怪，需要輸入兩個(gè)數(shù)值叛赚，一個(gè)是舊值，該舊值是原來的值稽揭，另一個(gè)是新值俺附，也就是發(fā)生改變的值，得到這兩個(gè)值后溪掀，在CAS操作期間會(huì)去比較舊值是否發(fā)生變化事镣，如果沒有發(fā)生變化就用新值進(jìn)行替換，如果發(fā)生了變化就不進(jìn)行替換揪胃。

那么解鎖的過程又是怎樣的呢璃哟？就是使用CAS操作將Displaced Mark Word替換回對(duì)象頭氛琢，如果成功，則表示沒有競(jìng)爭(zhēng)發(fā)生随闪。如果失敗阳似，表示當(dāng)前鎖存在競(jìng)爭(zhēng)，鎖就會(huì)膨脹蕴掏，膨脹的結(jié)果是導(dǎo)致鎖的升級(jí)障般，并進(jìn)入阻塞狀態(tài)。直到需要釋放鎖的線程釋放鎖并喚醒其他等待的線程盛杰。

Java 理論與實(shí)踐: JDK 5.0 中更靈活挽荡、更具可伸縮性的鎖定機(jī)制-- http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-jtp10264/index.html

Java 語言包括了跨線程傳達(dá)并發(fā)性約束的構(gòu)造 —— synchronized 和 volatile 。把代碼塊聲明為 synchronized即供，有兩個(gè)重要后果定拟，通常是指該代碼具有 原子性（atomicity）和 可見性（visibility）。

Condition是配合Lock使用的逗嫡，而wait/notify是配合synchronized使用的青自。比較兩種實(shí)現(xiàn)方式，其實(shí)就是比較Lock和synchronized兩種同步機(jī)制的區(qū)別驱证。 ReentrantLock 和 synchronized 的可伸縮性.

-- 可重入代碼, 重入鎖ReetrantLock

可重入代碼又稱為“純代碼”延窜，是一種允許多個(gè)進(jìn)程訪問的代碼，因此抹锄，可重入代碼是一種不允許任何進(jìn)程對(duì)它進(jìn)行修改的代碼 逆瑞。為了能修改，訪問純代碼的

進(jìn)程伙单，把執(zhí)行中可能改變的部分拷貝到該數(shù)據(jù)區(qū)获高，只需對(duì)該數(shù)據(jù)區(qū)中的內(nèi)容進(jìn)行修改，并不去改變共享的代碼吻育，這時(shí)的可共享代碼即成為可重入碼念秧。

synchronized一般都是配合wait()和notify()一起使用的；通過重入鎖 的newCondition()創(chuàng)建一個(gè)Condition布疼， Condition 的await()和signal()

并發(fā)編程都是離不開 同步的摊趾，而同步最簡(jiǎn)單的莫過于synchronized關(guān)鍵字了；ReentrantLock重入鎖

Condition condition = lock.newCondition(); condition.await(); condition.signal();

ReentrantLock lock = new ReentrantLock();lock.lock();lock.unlock();lock.tryLock() lock.tryLock(10, TimeUnit.SECONDS);

若一個(gè)程序或子程序可以安全的被并行執(zhí)行游两，則稱其為可重入（reentrant或re-entrant）的严就；即，當(dāng)該子程序正在運(yùn)行時(shí)器罐，可以再次進(jìn)入并執(zhí)行它。若一個(gè)函數(shù)是可重入的渐行，則該函數(shù)：

不能含有靜態(tài)（全局）非常量數(shù)據(jù)轰坊。

不能返回靜態(tài)（全局）非常量數(shù)據(jù)的地址铸董。

只能處理由調(diào)用者提供的數(shù)據(jù)。

不能依賴于單實(shí)例模式資源的鎖肴沫。

不能調(diào)用不可重入的函數(shù)粟害。

多用戶/對(duì)象/進(jìn)程優(yōu)先級(jí)'以及多進(jìn)程一般會(huì)使得對(duì)可重入代碼的控制變得復(fù)雜。同時(shí)颤芬，IO代碼通常不是可重入的悲幅，因?yàn)樗麄円蕾囉谙翊疟P這樣共享的、單獨(dú)的資源站蝠。

要提供可重入性代碼方法是：編寫的函數(shù)都只會(huì)影響到局部變量汰具，而不能改變?nèi)值臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這樣的函數(shù)都被稱作可重入函數(shù)菱魔。但是一個(gè)可重入內(nèi)核不僅有這些可重入函數(shù)留荔。Linux內(nèi)核都是可重入的。由于在訪問I/O等共享資源澜倦，內(nèi)核還要有不可重入函數(shù)聚蝶。此時(shí)，Linux內(nèi)核就要使用鎖機(jī)制藻治，來保證在某一時(shí)間內(nèi)只有一個(gè)進(jìn)程可執(zhí)行該不可重入代碼碘勉，也就是分時(shí)共享的辦法，來實(shí)現(xiàn)可重入的內(nèi)核桩卵。

重入鎖ReetrantLock验靡，JDK 1.5新增的類，實(shí)現(xiàn)了Lock接口吸占，作用與synchronized關(guān)鍵字相當(dāng)晴叨，但比synchronized更加靈活。synchronized在等待獲取鎖時(shí)是不可中的矾屯。

AQS兼蕊，AbstractQueuedSynchronizer又稱為隊(duì)列同步器(后面簡(jiǎn)稱AQS)，它是用來構(gòu)建鎖或其他同步組件的基礎(chǔ)框架件蚕，內(nèi)部通過一個(gè)int類型的成員變量state來控制同步狀態(tài),當(dāng)state=0時(shí)孙技，則說明沒有任何線程占有共享資源的鎖，當(dāng)state=1時(shí)排作，則說明有線程目前正在使用共享變量牵啦，其他線程必須加入同步隊(duì)列進(jìn)行等待，AQS內(nèi)部通過內(nèi)部類Node構(gòu)成FIFO的同步隊(duì)列來完成線程獲取鎖的排隊(duì)工作妄痪，同時(shí)利用內(nèi)部類ConditionObject構(gòu)建等待隊(duì)列哈雏，當(dāng)Condition調(diào)用wait()方法后，線程將會(huì)加入等待隊(duì)列中，而當(dāng)Condition調(diào)用signal()方法后裳瘪，線程將從等待隊(duì)列轉(zhuǎn)移動(dòng)同步隊(duì)列中進(jìn)行鎖競(jìng)爭(zhēng)土浸。注意這里涉及到兩種隊(duì)列，一種的同步隊(duì)列彭羹，當(dāng)線程請(qǐng)求鎖而等待的后將加入同步隊(duì)列等待黄伊，而另一種則是等待隊(duì)列(可有多個(gè))，通過Condition調(diào)用await()方法釋放鎖后派殷，將加入等待隊(duì)列还最。

AQS作為基礎(chǔ)組件，對(duì)于鎖的實(shí)現(xiàn)存在兩種不同的模式毡惜，即共享模式(如Semaphore)和獨(dú)占模式(如ReetrantLock)拓轻，無論是共享模式還是獨(dú)占模式的實(shí)現(xiàn)類，其內(nèi)部都是基于AQS實(shí)現(xiàn)的虱黄，也都維持著一個(gè)虛擬的同步隊(duì)列悦即，當(dāng)請(qǐng)求鎖的線程超過現(xiàn)有模式的限制時(shí)，會(huì)將線程包裝成Node結(jié)點(diǎn)并將線程當(dāng)前必要的信息存儲(chǔ)到node結(jié)點(diǎn)中橱乱，然后加入同步隊(duì)列等會(huì)獲取鎖辜梳，而這系列操作都有AQS協(xié)助我們完成，這也是作為基礎(chǔ)組件的原因泳叠，無論是Semaphore還是ReetrantLock作瞄，其內(nèi)部絕大多數(shù)方法都是間接調(diào)用AQS完成的。從設(shè)計(jì)模式角度來看危纫，AQS采用的模板模式的方式構(gòu)建的宗挥，其內(nèi)部除了提供并發(fā)操作核心方法以及同步隊(duì)列操作外，還提供了一些模板方法讓子類自己實(shí)現(xiàn)种蝶，如加鎖操作以及解鎖操作契耿。

在JDK 1.6之后，虛擬機(jī)對(duì)于synchronized關(guān)鍵字進(jìn)行整體優(yōu)化后螃征，在性能上synchronized與ReentrantLock已沒有明顯差距搪桂，因此在使用選擇上，需要根據(jù)場(chǎng)景而定盯滚，大部分情況下我們依然建議是synchronized關(guān)鍵字踢械，原因之一是使用方便語義清晰，二是性能上虛擬機(jī)已為我們自動(dòng)優(yōu)化魄藕。而ReentrantLock提供了多樣化的同步特性内列，如超時(shí)獲取鎖、可以被中斷獲取鎖（synchronized的同步是不能中斷的）背率、等待喚醒機(jī)制的多個(gè)條件變量(Condition)等话瞧，因此當(dāng)我們確實(shí)需要使用到這些功能是嫩与，可以選擇ReentrantLock.

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注：加群要求

1、具有工作經(jīng)驗(yàn)的嫂冻，面對(duì)目前流行的技術(shù)不知從何下手胶征，需要突破技術(shù)瓶頸的可以加。

2桨仿、在公司待久了睛低，過得很安逸，但跳槽時(shí)面試碰壁服傍。需要在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)修钱雷、跳槽拿高薪的可以加。

3吹零、如果沒有工作經(jīng)驗(yàn)罩抗，但基礎(chǔ)非常扎實(shí)，對(duì)java工作機(jī)制灿椅，常用設(shè)計(jì)思想套蒂，常用java開發(fā)框架掌握熟練的，可以加茫蛹。

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