java自旋鎖

㈠ java對象的偏向鎖是什麼作用

是為了解決jdk版本遺留問題
比如Stringbuffer等一些類 會有sy鎖，在沒有鎖競爭時，還會去判斷，比較佔用資源，所以
有了偏向鎖的概念，在第一個線程進入的時候，不存在鎖競爭，當第二個線程來時，鎖升級 變為輕量級鎖，也成為自旋鎖，在兩種情況下會升級為重量級鎖，1，系統資源消耗過大 2.當前線程佔用時間過長 重量級鎖是由操作系統進行控制，所有進程變為阻塞狀態 然後通過優先順序演算法進行隊列運行

㈡ Java中有哪些鎖，區別是什麼

【1】公平所和非公平所。
公平鎖：是指按照申請鎖的順序來獲取鎖，
非公平所：線程獲取鎖的順序不一定按照申請鎖的順序來的。

//默認是不公平鎖，傳入true為公平鎖，否則為非公平鎖
ReentrantLock reentrantLock = new ReetrantLock();
1
2
【2】共享鎖和獨享鎖
獨享鎖：一次只能被一個線程所訪問
共享鎖：線程可以被多個線程所持有。
ReadWriteLock 讀鎖是共享鎖，寫鎖是獨享鎖。
【3】樂觀鎖和悲觀鎖。
樂觀鎖：對於一個數據的操作並發，是不會發生修改的。在更新數據的時候，會嘗試採用更新，不斷重入的方式，更新數據。
悲觀鎖：對於同一個數據的並發操作，是一定會發生修改的。因此對於同一個數據的並發操作，悲觀鎖採用加鎖的形式。悲觀鎖認為，不加鎖的操作一定會出問題，
【4】分段鎖
1.7及之前的concurrenthashmap。並發操作就是分段鎖，其思想就是讓鎖的粒度變小。
【5】偏向鎖是指一段同步代碼一直被一個線程所訪問，那麼該線程會自動獲取鎖。降低獲取鎖的代價
輕量級鎖
重量級鎖
【6】自旋鎖
自旋鎖

㈢ java 鎖有幾種

樂觀鎖/悲觀鎖

樂觀鎖與悲觀鎖不是指具體的什麼類型的鎖，而是指看待並發同步的角度。

悲觀鎖認為對於同一個數據的並發操作，一定是會發生修改的，哪怕沒有修改，也會認為修改。因此對於同一個數據的並發操作，悲觀鎖採取加鎖的形式。悲觀的認為，不加鎖的並發操作一定會出問題。
樂觀鎖則認為對於同一個數據的並發操作，是不會發生修改的。在更新數據的時候，會採用嘗試更新，不斷重新的方式更新數據。樂觀的認為，不加鎖的並發操作是沒有事情的。
從上面的描述我們可以看出，悲觀鎖適合寫操作非常多的場景，樂觀鎖適合讀操作非常多的場景，不加鎖會帶來大量的性能提升。
公平鎖/非公平鎖

公平鎖是指多個線程按照申請鎖的順序來獲取鎖。

非公平鎖是指多個線程獲取鎖的順序並不是按照申請鎖的順序，有可能後申請的線程比先申請的線程優先獲取鎖。

優點：在於吞吐量比公平鎖大。
缺點：可能會造成優先順序反轉或者某些線程飢餓現象(一直拿不到鎖)。
對於Java ReentrantLock而言，通過構造函數指定該鎖是否是公平鎖，默認是非公平鎖。
對於Synchronized而言，也是一種非公平鎖。由於其並不像ReentrantLock是通過AQS的來實現線程調度，所以並沒有任何辦法使其變成公平鎖。
可重入鎖

可重入鎖的概念是自己可以再次獲取自己的內部鎖。
舉個例子，比如一條線程獲得了某個對象的鎖，此時這個對象鎖還沒有釋放，當其再次想要獲取這個對象的鎖的時候還是可以獲取的（如果不可重入的鎖的話，此刻會造成死鎖）。說的更高深一點可重入鎖是一種遞歸無阻塞的同步機制。
對於Java ReentrantLock而言, 他的名字就可以看出是一個可重入鎖，其名字是Re entrant Lock重新進入鎖。
對於Synchronized而言,也是一個可重入鎖。可重入鎖的一個好處是可一定程度避免死鎖。
獨享鎖/共享鎖

獨享鎖是指該鎖一次只能被一個線程所持有。
共享鎖是指該鎖可被多個線程所持有。
對於Java ReentrantLock（互斥鎖）而言，其是獨享鎖。
但是對於Lock的另一個實現類ReadWriteLock（讀寫鎖），其讀鎖是共享鎖，其寫鎖是獨享鎖。讀鎖的共享鎖可保證並發讀是非常高效的，讀寫，寫讀 ，寫寫的過程是互斥的。
對於Synchronized而言，當然是獨享鎖。
分段鎖

分段鎖其實是一種鎖的設計，並不是具體的一種鎖。對於ConcurrentHashMap而言，其並發的實現就是通過分段鎖的形式來實現高效的並發操作。

我們以ConcurrentHashMap來說一下分段鎖的含義以及設計思想，ConcurrentHashMap中的分段鎖稱為Segment，它即類似於HashMap（JDK7與JDK8中HashMap的實現）的結構，即內部擁有一個Entry數組，數組中的每個元素又是一個鏈表；同時又是一個ReentrantLock（Segment繼承了ReentrantLock)。
當需要put元素的時候，並不是對整個hashmap進行加鎖，而是先通過hashcode來知道他要放在那一個分段中，然後對這個分段進行加鎖，所以當多線程put的時候，只要不是放在一個分段中，就實現了真正的並行的插入。
但是，在統計size的時候，可就是獲取hashmap全局信息的時候，就需要獲取所有的分段鎖才能統計。
分段鎖的設計目的是細化鎖的粒度，當操作不需要更新整個數組的時候，就僅僅針對數組中的一項進行加鎖操作。
互斥鎖：

無法獲取瑣時，進線程立刻放棄剩餘的時間片並進入阻塞（或者說掛起）狀態，同時保存寄存器和程序計數器的內容（保存現場，上下文切換的前半部分），當可以獲取鎖時，進線程激活，等待被調度進CPU並恢復現場（上下文切換下半部分）

上下文切換會帶來數十微秒的開銷，不要在性能敏感的地方用互斥鎖
讀寫鎖：

1）多個讀者可以同時進行讀
2）寫者必須互斥（只允許一個寫者寫，也不能讀者寫者同時進行）
3）寫者優先於讀者（一旦有寫者，則後續讀者必須等待，喚醒時優先考慮寫者）
自旋鎖：

自旋鎖是指嘗試獲取鎖的線程不會立即阻塞，而是採用循環的方式去嘗試獲取鎖，這樣的好處是減少線程上下文切換的消耗，缺點是循環會消耗CPU。

㈣ Java鎖有哪些種類，以及區別

一、公平鎖/非公平鎖

公平鎖是指多個線程按照申請鎖的順序來獲取鎖。

非公平鎖是指多個線程獲取鎖的順序並不是按照申請鎖的順序，有可能後申請的線程比先申請的線程優先獲取鎖。有可能，會造成優先順序反轉或者飢餓現象。

對於Java ReentrantLock而言，通過構造函數指定該鎖是否是公平鎖，默認是非公平鎖。非公平鎖的優點在於吞吐量比公平鎖大。

對於Synchronized而言，也是一種非公平鎖。由於其並不像ReentrantLock是通過AQS的來實現線程調度，所以並沒有任何辦法使其變成公平鎖。

二、可重入鎖

可重入鎖又名遞歸鎖，是指在同一個線程在外層方法獲取鎖的時候，在進入內層方法會自動獲取鎖。說的有點抽象，下面會有一個代碼的示例。

對於Java ReentrantLock而言, 他的名字就可以看出是一個可重入鎖，其名字是Re entrant Lock重新進入鎖。

對於Synchronized而言,也是一個可重入鎖。可重入鎖的一個好處是可一定程度避免死鎖。

synchronized void setA() throws Exception{

Thread.sleep(1000);

setB();

}

synchronized void setB() throws Exception{

Thread.sleep(1000);

}

上面的代碼就是一個可重入鎖的一個特點，如果不是可重入鎖的話，setB可能不會被當前線程執行，可能造成死鎖。

三、獨享鎖/共享鎖

獨享鎖是指該鎖一次只能被一個線程所持有。

共享鎖是指該鎖可被多個線程所持有。

對於Java
ReentrantLock而言，其是獨享鎖。但是對於Lock的另一個實現類ReadWriteLock，其讀鎖是共享鎖，其寫鎖是獨享鎖。

讀鎖的共享鎖可保證並發讀是非常高效的，讀寫，寫讀 ，寫寫的過程是互斥的。

獨享鎖與共享鎖也是通過AQS來實現的，通過實現不同的方法，來實現獨享或者共享。

對於Synchronized而言，當然是獨享鎖。

四、互斥鎖/讀寫鎖

上面講的獨享鎖/共享鎖就是一種廣義的說法，互斥鎖/讀寫鎖就是具體的實現。

互斥鎖在Java中的具體實現就是ReentrantLock

讀寫鎖在Java中的具體實現就是ReadWriteLock

五、樂觀鎖/悲觀鎖

樂觀鎖與悲觀鎖不是指具體的什麼類型的鎖，而是指看待並發同步的角度。

悲觀鎖認為對於同一個數據的並發操作，一定是會發生修改的，哪怕沒有修改，也會認為修改。因此對於同一個數據的並發操作，悲觀鎖採取加鎖的形式。悲觀的認為，不加鎖的並發操作一定會出問題。

樂觀鎖則認為對於同一個數據的並發操作，是不會發生修改的。在更新數據的時候，會採用嘗試更新，不斷重新的方式更新數據。樂觀的認為，不加鎖的並發操作是沒有事情的。

從上面的描述我們可以看出，悲觀鎖適合寫操作非常多的場景，樂觀鎖適合讀操作非常多的場景，不加鎖會帶來大量的性能提升。

悲觀鎖在Java中的使用，就是利用各種鎖。

樂觀鎖在Java中的使用，是無鎖編程，常常採用的是CAS演算法，典型的例子就是原子類，通過CAS自旋實現原子操作的更新。

六、分段鎖

分段鎖其實是一種鎖的設計，並不是具體的一種鎖，對於ConcurrentHashMap而言，其並發的實現就是通過分段鎖的形式來實現高效的並發操作。

我們以ConcurrentHashMap來說一下分段鎖的含義以及設計思想，ConcurrentHashMap中的分段鎖稱為Segment，它即類似於HashMap(JDK7與JDK8中HashMap的實現)的結構，即內部擁有一個Entry數組，數組中的每個元素又是一個鏈表;同時又是一個ReentrantLock(Segment繼承了ReentrantLock)。

當需要put元素的時候，並不是對整個hashmap進行加鎖，而是先通過hashcode來知道他要放在那一個分段中，然後對這個分段進行加鎖，所以當多線程put的時候，只要不是放在一個分段中，就實現了真正的並行的插入。

但是，在統計size的時候，可就是獲取hashmap全局信息的時候，就需要獲取所有的分段鎖才能統計。

分段鎖的設計目的是細化鎖的粒度，當操作不需要更新整個數組的時候，就僅僅針對數組中的一項進行加鎖操作。

七、偏向鎖/輕量級鎖/重量級鎖

這三種鎖是指鎖的狀態，並且是針對Synchronized。在Java
5通過引入鎖升級的機制來實現高效Synchronized。這三種鎖的狀態是通過對象監視器在對象頭中的欄位來表明的。

偏向鎖是指一段同步代碼一直被一個線程所訪問，那麼該線程會自動獲取鎖。降低獲取鎖的代價。

輕量級鎖是指當鎖是偏向鎖的時候，被另一個線程所訪問，偏向鎖就會升級為輕量級鎖，其他線程會通過自旋的形式嘗試獲取鎖，不會阻塞，提高性能。

重量級鎖是指當鎖為輕量級鎖的時候，另一個線程雖然是自旋，但自旋不會一直持續下去，當自旋一定次數的時候，還沒有獲取到鎖，就會進入阻塞，該鎖膨脹為重量級鎖。重量級鎖會讓其他申請的線程進入阻塞，性能降低。

八、自旋鎖

在Java中，自旋鎖是指嘗試獲取鎖的線程不會立即阻塞，而是採用循環的方式去嘗試獲取鎖，這樣的好處是減少線程上下文切換的消耗，缺點是循環會消耗CPU。

典型的自旋鎖實現的例子，可以參考自旋鎖的實現

㈤ java線程鎖有幾種

1、自旋鎖
2、自旋鎖的其他種類
3、阻塞鎖
4、可重入鎖
5、讀寫鎖
6、互斥鎖
7、悲觀鎖
8、樂觀鎖
9、公平鎖
10、非公平鎖
11、偏向鎖
12、對象鎖
13、線程鎖
14、鎖粗化
15、輕量級鎖
16、鎖消除
17、鎖膨脹
18、信號量

㈥ java 程序中怎麼保證多線程的運行安全

2.1.讀一致性

Java 中針對上述「讀不安全」的問題提供了關鍵字 volatile 來解決問題，被 volatile 修飾的成員變數，在內容發生更改的時候，會通知所有線程去主內存更新最新的值，這樣就解決了讀不安全的問題，實現了讀一致性。

但是，讀一致性是無法解決寫一致性的，雖然能夠使得每個線程都能及時獲取到最新的值，但是1.1中的寫一致性問題還是會存在。

既然如此，Java 為啥還要提供 volatile 關鍵字呢？這並非多餘的存在，在某些場景下只需要讀一致性的話，這個關鍵字就能夠滿足需求而且性能相對還不錯，因為其他的能夠保證「讀寫」都一直的辦法，多多少少存在一些犧牲。

2.2.寫一致性

Java 提供了三種方式來保證讀寫一致性，分別是互斥鎖、自旋鎖、線程隔離。

2.2.1.互斥鎖

互斥鎖只是一個鎖概念，在其他場景也叫做獨占鎖、悲觀鎖等，其實就是一個意思。它是指線程之間是互斥的，某一個線程獲取了某個資源的鎖，那麼其他線程就只能睡眠等待。

在 Java 中互斥鎖的實現一般叫做同步線程鎖，關鍵字 synchronized，它鎖住的范圍是它修飾的作用域，鎖住的對象是：當前對象（對象鎖）或類的全部對象（類鎖）——鎖釋放前，其他線程必將阻塞，保證鎖住范圍內的操作是原子性的，而且讀取的數據不存在一致性問題。

• 對象鎖：當它修飾方法、代碼塊時，將會鎖住當前對象

• 類鎖：修飾類、靜態方法時，則是鎖住類的所有對象

注意：鎖住的永遠是對象，鎖住的范圍永遠是 synchronized 關鍵字後面的花括弧劃定的代碼域。

2.2.2.自旋鎖

自旋鎖也只是一個鎖概念，在其他場景也叫做樂觀鎖等。

自旋鎖本質上是不加鎖，而是通過對比舊數據來決定是否更新：