java使用锁

① java中读锁的作用,为什么要用读锁

读写锁：ReentrantReadWriteLock
如果有很多线程从一个数据结构中读取数据，而很少的线程修改数据，那么就用读写锁。

分别得到读锁和写锁：
ReentrantReadWriteLock rrwl=new ReentrantReadWriteLock();
ReadLock readL = rrwl.readLock();
WriteLock writeL = rrwl.writeLock();

读锁与读锁不互斥，读锁与写锁互斥，写锁与写锁互斥。
用于优化性能，提高读写速度。

② Java锁有哪些种类，以及区别

一、公平锁/非公平锁

公平锁是指多个线程按照申请锁的顺序来获取锁。

非公平锁是指多个线程获取锁的顺序并不是按照申请锁的顺序，有可能后申请的线程比先申请的线程优先获取锁。有可能，会造成优先级反转或者饥饿现象。

对于Java ReentrantLock而言，通过构造函数指定该锁是否是公平锁，默认是非公平锁。非公平锁的优点在于吞吐量比公平锁大。

对于Synchronized而言，也是一种非公平锁。由于其并不像ReentrantLock是通过AQS的来实现线程调度，所以并没有任何办法使其变成公平锁。

二、可重入锁

可重入锁又名递归锁，是指在同一个线程在外层方法获取锁的时候，在进入内层方法会自动获取锁。说的有点抽象，下面会有一个代码的示例。

对于Java ReentrantLock而言, 他的名字就可以看出是一个可重入锁，其名字是Re entrant Lock重新进入锁。

对于Synchronized而言,也是一个可重入锁。可重入锁的一个好处是可一定程度避免死锁。

synchronized void setA() throws Exception{

Thread.sleep(1000);

setB();

}

synchronized void setB() throws Exception{

Thread.sleep(1000);

}

上面的代码就是一个可重入锁的一个特点，如果不是可重入锁的话，setB可能不会被当前线程执行，可能造成死锁。

三、独享锁/共享锁

独享锁是指该锁一次只能被一个线程所持有。

共享锁是指该锁可被多个线程所持有。

对于Java
ReentrantLock而言，其是独享锁。但是对于Lock的另一个实现类ReadWriteLock，其读锁是共享锁，其写锁是独享锁。

读锁的共享锁可保证并发读是非常高效的，读写，写读 ，写写的过程是互斥的。

独享锁与共享锁也是通过AQS来实现的，通过实现不同的方法，来实现独享或者共享。

对于Synchronized而言，当然是独享锁。

四、互斥锁/读写锁

上面讲的独享锁/共享锁就是一种广义的说法，互斥锁/读写锁就是具体的实现。

互斥锁在Java中的具体实现就是ReentrantLock

读写锁在Java中的具体实现就是ReadWriteLock

五、乐观锁/悲观锁

乐观锁与悲观锁不是指具体的什么类型的锁，而是指看待并发同步的角度。

悲观锁认为对于同一个数据的并发操作，一定是会发生修改的，哪怕没有修改，也会认为修改。因此对于同一个数据的并发操作，悲观锁采取加锁的形式。悲观的认为，不加锁的并发操作一定会出问题。

乐观锁则认为对于同一个数据的并发操作，是不会发生修改的。在更新数据的时候，会采用尝试更新，不断重新的方式更新数据。乐观的认为，不加锁的并发操作是没有事情的。

从上面的描述我们可以看出，悲观锁适合写操作非常多的场景，乐观锁适合读操作非常多的场景，不加锁会带来大量的性能提升。

悲观锁在Java中的使用，就是利用各种锁。

乐观锁在Java中的使用，是无锁编程，常常采用的是CAS算法，典型的例子就是原子类，通过CAS自旋实现原子操作的更新。

六、分段锁

分段锁其实是一种锁的设计，并不是具体的一种锁，对于ConcurrentHashMap而言，其并发的实现就是通过分段锁的形式来实现高效的并发操作。

我们以ConcurrentHashMap来说一下分段锁的含义以及设计思想，ConcurrentHashMap中的分段锁称为Segment，它即类似于HashMap(JDK7与JDK8中HashMap的实现)的结构，即内部拥有一个Entry数组，数组中的每个元素又是一个链表;同时又是一个ReentrantLock(Segment继承了ReentrantLock)。

当需要put元素的时候，并不是对整个hashmap进行加锁，而是先通过hashcode来知道他要放在那一个分段中，然后对这个分段进行加锁，所以当多线程put的时候，只要不是放在一个分段中，就实现了真正的并行的插入。

但是，在统计size的时候，可就是获取hashmap全局信息的时候，就需要获取所有的分段锁才能统计。

分段锁的设计目的是细化锁的粒度，当操作不需要更新整个数组的时候，就仅仅针对数组中的一项进行加锁操作。

七、偏向锁/轻量级锁/重量级锁

这三种锁是指锁的状态，并且是针对Synchronized。在Java
5通过引入锁升级的机制来实现高效Synchronized。这三种锁的状态是通过对象监视器在对象头中的字段来表明的。

偏向锁是指一段同步代码一直被一个线程所访问，那么该线程会自动获取锁。降低获取锁的代价。

轻量级锁是指当锁是偏向锁的时候，被另一个线程所访问，偏向锁就会升级为轻量级锁，其他线程会通过自旋的形式尝试获取锁，不会阻塞，提高性能。

重量级锁是指当锁为轻量级锁的时候，另一个线程虽然是自旋，但自旋不会一直持续下去，当自旋一定次数的时候，还没有获取到锁，就会进入阻塞，该锁膨胀为重量级锁。重量级锁会让其他申请的线程进入阻塞，性能降低。

八、自旋锁

在Java中，自旋锁是指尝试获取锁的线程不会立即阻塞，而是采用循环的方式去尝试获取锁，这样的好处是减少线程上下文切换的消耗，缺点是循环会消耗CPU。

典型的自旋锁实现的例子，可以参考自旋锁的实现

③ java中文件加锁机制是怎么实现的。

Java中文件加锁机制如下：
在对文件操作过程中，有时候需要对文件进行加锁操作，防止其他线程访问该文件。对文件的加锁方法有两种：
第一种方法：使用RandomAccessFile类操作文件。
在java.io.RandomAccessFile类的open方法，提供了参数实现独占的方式打开文件：
RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(file, "rws");
其中的“rws”参数，rw代表读取和写入，s代表了同步方式，也就是同步锁。这种方式打开的文件，就是独占方式的。

第二种方法：使用sun.nio.FileChannel对文件进行加锁。
代码：
RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("file.txt", "rw");
FileChannel fc = raf.getChannel();
FileLock fl = fc.tryLock();
if(fl.isValid())
System.out.println("You have got the file lock.");

以上是通过RandomAccessFile来获得文件锁的，方法如下：
代码：
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("file.txt");
FileChannel fc = fos.getChannel(); //获取FileChannel对象
FileLock fl = fc.tryLock(); //or fc.lock();
if(null != fl)
System.out.println("You have got file lock.");
//TODO write content to file
//TODO write end, should release this lock
fl.release(); //释放文件锁
fos.close; //关闭文件写操作

如果在读文件操作的时候，对文件进行加锁，操作过程如下：
FileChannel也可以从FileInputStream中直接获得，但是这种直接获得FileChannel的对象直接去操作FileLock会报异常NonWritableChannelException，需要自己去实现getChannel方法，代码如下：
private static FileChannel getChannel(FileInputStream fin, FileDescriptor fd) {
FileChannel channel = null;
synchronized(fin){
channel = FileChannelImpl.open(fd, true, true, fin);
return channel;
}
}

其实，看FileInputStream时，发现getChannel方法与我们写的代码只有一个地方不同，即open方法的第三个参数不同，如果设置为false，就不能锁住文件了。缺省的getChannel方法，就是false，因此，不能锁住文件。

④ JAVA锁机制 有小例子说明最好！

java锁一定要保证锁住的是同一个对象。
一般来说，在方法上上锁，可以用常量字符串，或者静态字符串。看下面的例子。
public class SynTest{
private static String lock = "lockA";
private String a = "abc";

public String setA(String newStr){
/* 因为lock是静态变量，所以只要是SynTest类对象访问该方法时，都会争取这把锁
* 如果lock是成员变量的话，每个SynTest类对象都会有自己的lock变量，那样是锁不
* 上的*/
synchronized(lock){
a = newStr;
}
}
}
当然了，除了上面的方法，还可以使用最新的ReadWriteLock，它的实现与synchronized类似，但都要保证访问的是同一把锁。

⑤ java加锁

对象是一个锁标志。按照先到先得的原则，如果有多个线程都会执行代码，并使用同一个对象作为锁，
synchronize(对象)｛
....
｝
那么，先执行这段代码的那个线程，将会获得这个对象锁，而当这个线程执行这段代码的时候，其他线程也是使用这个对象作为锁的，就不能执行这段代码，知道最初得到这个锁的线程运行完这段代码，然后再把锁分配给下一个线程执行。

⑥ java中的锁有哪几种

lock比synchronized比较如下：

1) 支持公平锁，某些场景下需要获得锁的时间与申请锁的时间相一致，但是synchronized做不到
2) 支持中断处理，就是说那些持有锁的线程一直不释放，正在等待的线程可以放弃等待。如果不支持中断处理，那么线程可能一直无限制的等待下去，就算那些正在占用资源的线程死锁了，正在等待的那些资源还是会继续等待，但是ReentrantLock可以选择放弃等待
3) condition和lock配合使用，以获得最大的性能
JAVA中锁使用的几点建议：

1.如果没有特殊的需求，建议使用synchronized，因为操作简单，便捷，不需要额外进行锁的释放。鉴于JDK1.8中的ConcurrentHashMap也使用了CAS+synchronized的方式替换了老版本中使用分段锁（ReentrantLock）的方式，可以得知，JVM中对synchronized的性能做了比较好的优化。
2.如果代码中有特殊的需求，建议使用Lock。例如并发量比较高，且有些操作比较耗时，则可以使用支持中断的所获取方式；如果对于锁的获取，讲究先来后到的顺序则可以使用公平锁；另外对于多个变量的锁保护可以通过lock中提供的condition对象来和lock配合使用，获取最大的性能。

⑦ 如何使用java的锁机制

多线程同步的实现最终依赖锁机制。我们可以想象某一共享资源是一间屋子，每个人都是一个线程。当a希望进入房间时，他必须获得门锁，一旦a获得门锁，他进去后就立刻将门锁上，于是b,c,d...就不得不在门外等待，直到a释放锁出来后，b,c,d...中的某一人抢到了该锁（具体抢法依赖于jvm的实现，可以先到先得，也可以随机挑选），然后进屋又将门锁上。这样，任一时刻最多有一人在屋内（使用共享资源）。
java语言规范内置了对多线程的支持。对于java程序来说，每一个对象实例都有一把“锁”，一旦某个线程获得了该锁，别的线程如果希望获得该锁，只能等待这个线程释放锁之后。获得锁的方法只有一个，就是synchronized关键字。

⑧ java 轻量级锁，偏向锁 怎么使用

1，刚进入ObjectSynchronizer::slow_enter来cas争夺轻锁
2，不成功进入ObjectSynchronizer::inflate(THREAD,
obj())进行膨胀，看代码只会膨胀一次就被记录下来，不会多次膨胀,。这就是你第一本书写的膨胀，实际建了很多对象来记录膨胀信息。

⑨ 如何使用java的锁机制

可以在临界区代码开始的位置执行Lock类的lock方法，为代码块加锁，而在临界区的出口使用相同Lock实例的unlock方法，释放临界区资源。
Demo2-12中，主线程先创建了一个lockTest对象test，然后将相同的test对象交给两个不同的线程执行。子线程1获取到了lock后，开始执行before sleep输出语句，遇到sleep后，线程1阻塞将会放弃执行权，这时线程2可以获取执行权，当线程2执行lock方法时，发现锁已经被别的线程获取，所以线程2阻塞等待lock的释放。线程1从sleep中被唤醒后，将继续执行after sleep语句，之后释放了锁，此时线程2从锁等待中被唤醒，执行临近区的内容，因此Demo2-12的输出是先线程1的两条语句，之后才输出线程2的两条语句。而Demo2-13在没有锁的保护下，程序无法保证先将线程1的两条语句输出后再执行线程2的输出，因此，Demo2-13的输出结果是交叉的。

⑩ java中juc使用lock锁可以实现精准唤醒，但这样的话和单线程指定顺序执行有什么区别呢

1. 为什么用锁，肯定是多个进程同事访问，喂了确保数据一致性，才会加锁，确保同一时间只能有一个进程获取锁。你说的单线程制定顺序执行是什么意思没太懂，或许应该是多线程情况下，你制定一个队列，保证他们顺序执行。

2. 使用lock实现精准唤醒是相对于synchronize而言的，使用synchronized锁锁定代码块或者方法，自动加锁，运行完自动释放锁；用RetrantLock重入锁，可以在方法内精确加锁解锁，也可以针对某个锁实现唤醒，注意方法内加几个锁就要解几个锁