JUC 多线程知识杂集
一、synchronized与lock的区别
1、原始构成
synchronized是关键字，属于JVM层面，monitorenter（底层是通过monitor对象来完成，其实wait/notify等方法也依赖于monitor对象只有在同步块或者方法中才能调用wait/notify等方法）
Lock是具体类（java.util.concurrent.locks.lock）是api层面的锁。
2、使用方法
synchronized不需要用户去手动释放锁，当synchronized代码执行完后系统会自动让线程释放对锁的占用。
ReentrantLock则需要用户去手动释放锁，若没有主动释放锁，就有可能导致出现死锁现象。需要lock()和unlock()方法配合try/finally语句块来完成。
3、等待是否可中断
synchronized不可中断，除非抛出异常或者正常运行完成。
ReentrantLock可中断，1.设置超时方法 tryLock(long timeout,TimeUnit unit)；2.lockInterruptibly()放代码块中，调用interrupt()方法可中断。
4.加锁是否公平
synchronized非公平锁
ReentrantLock两者都可以，默认非公平锁，构造方法可以传入boolean值，true为公平锁，false为非公平锁。
5.锁绑定多个条件Condition
synchronized没有
ReentrantLock用来实现分组唤醒需要唤醒的线程，可以精确唤醒，而不是像synchronized要么随机唤醒一个要么唤醒全部线程。
二、工具类CountDownLatch
1、什么是CountDownLatch
CountDownLatch是一个同步工具类，它允许一个或多个线程一直等待，直到其他线程执行完后再执行。例如，应用程序的主线程希望在负责启动框架服务的线程已经启动所有框架服务之后执行。
2、如何用：
CountDownLatch主要有两个方法，当一个或多个线程调用await方法时，调用线程会被阻塞。其他线程调用countDown方法会将计数器减1（调用CountDown方法的线程不会阻塞），当计数器的值变为0时，因调用await方法被阻塞的线程会被唤醒，继续执行。
3、代码演示：
package com.artisan.tools;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
/**
* @author wannengqingnian
*/
public class CountDownLatchDemo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(6);
for (int i = 0 ; i < 6; i++){
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread() .getName() + "\t上完自习，离开教室");
countDownLatch.countDown();
}
}, String.valueOf(i)).start();
}
countDownLatch.await();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 班长关门");
}
}
三、公平锁与非公平锁
什么是公平锁与非公平锁
公平锁：是指多个线程按照申请锁的顺序来获取锁，类似排队打饭，先来后到。
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。在高并发的情况下，有可能会造成优先级反转或者饥饿现象。
公平锁/非公平锁：并发包中ReentrantLock的创建可以指定构造函数的boolean类型来得到公平锁或非公平锁，默认是非公平锁。
关于两者区别：
公平锁：Threads acquire a fair lock in the order in which they requested it.
公平锁，就是很公平，在并发情况下，每个线程在获取锁时会查看此锁维护的等待队列，如果为空，或者当前线程是等待队列的第一个，就占有锁，否则就会加入到等待队列中，以后会按照FIFO的规则从队列中取到自己。
非公平锁：非公平锁比较粗鲁，上来就直接尝试占有锁，如果尝试失败，就再采取类似公平锁那种方式。
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。
四、可重入锁（递归锁）
什么是可重入锁
可重入锁（也就是递归锁）：指的是同一个线程外层函数获得锁之后，内层递归函数仍然能获取该锁的代码，在同一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。
也就是说，线程可以进入任何一个它已经拥有的锁所有同步着的代码块。
ReentrantLock/Synchronized就是一个典型的可重入锁
可重入锁最大的作用是避免死锁
五、自旋锁
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切换的消耗，缺点是循环会消耗CPU。在CAS算法中使用了自旋锁。
六、共享锁与独占锁
1、什么是共享锁与独占锁
独占锁：指该锁一次只能被一个线程所持有。对ReentrantLock和Synchronized而言都是独占锁。
共享锁：指该锁可被多个线程所持有。
对ReentrantReadWriteLock，其读锁是共享锁，其写锁是独占锁。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。
2、代码演示
/**
* @author wannengqingnian
*/
public class ReentranReadWriteLockDemo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
MyCache myCache = new MyCache();
for (int i = 0; i < 5; i++){
final int temp = i;
new Thread(() -> {
myCache.put(temp + "", temp + "");
}, String.valueOf(i)).start();
}
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
for (int i = 0; i < 5; i++){
final int temp = i;
new Thread(() -> {
myCache.get(temp + "");
}, String.valueOf(i)).start();
}
}
}
class MyCache{
private volatile Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object> ();
private ReentrantReadWriteLock rwLock = new ReentrantReadWriteLock();
public void put(String key, Object value) {
rwLock.writeLock().lock();
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在写" + key);
try {
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(300);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
map.put(key, value);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "写完成");
}finally {
rwLock.writeLock().unlock();
}
}
public void get(String key){
rwLock.readLock().lock();
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在读" + key);
try {
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(300);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "读完成" + map.get(key));
}finally {
rwLock.readLock().unlock();
}
}
}
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