synchronized／Lock

一：synchronized會隱式的進行獲取鎖與釋放鎖的操做，新JDK中底層也是由CAS實現的

對synchronized JVM 經過moniterenter和moniterexit命令包裹synchronized範圍代碼實現，隱式獲取鎖與釋放鎖對應的指令，這兩個指令劃分了一片同步塊，具備排他性，當有線程進入該同步塊後，其餘線程必須等待在monitereneter指令上，直到進入同步塊的線程經過moniterexit指令退出後，其餘線程才能夠進入同步塊。

從本質上來講，moniterenter與moniterexit是一組排他的對某一對象監視器進行嘗試獲取的過程（該對象正是示例中的lock），同一時刻只有一個線程成功獲取對象監視器。在線程運行到同步塊時，會經過moniterenter指令嘗試獲取對象的監視器，若是獲取成功，則進入同步塊，執行同步塊內指令，若是獲取失敗，則會進入同步隊列（SynchronizedQueue）中進行等待，線程當前狀態變爲BLOCK（阻塞）狀態，直到有線程釋放監視器。

 

二：重入鎖（ReentrantLock）

    synchronized／ReentrantLock的區別：

1. ReentrantLock提供了顯式加解鎖操做。提供了lock(),unlock()方法進行加解鎖的操做，而synchronized是隱式進行加鎖與解鎖操做（依賴於編譯器將其編譯爲moniterenter與moniterexit）。

2. 對鎖的等待能夠中斷，在持有鎖的線程長時間不釋放鎖時，等待鎖的線程能夠選擇放棄等待，這樣就避免了synchronized可能帶來的死鎖問題。ReentrantLock.tryLock()能夠設置等待時間。

3. ReentrantLock提供了公平鎖與非公平鎖，而synchronized的實現是非公平鎖

4. 可以更加精細的控制多線程的休眠與喚醒。對於同一個鎖，咱們能夠建立多個Condition，在不一樣的狀況下使用不一樣的Condition。
   　　　　例如，假如多線程讀/寫同一個緩衝區：當向緩衝區中寫入數據以後，喚醒"讀線程"；當從緩衝區讀出數據以後，喚醒"寫線程"；而且當緩衝區滿的時候，"寫線程"須要等待；當緩衝區爲空時，"讀線程"須要等待。      

   　　　　  若是採用Object類中的wait(), notify(), notifyAll()實現該緩衝區，當向緩衝區寫入數據以後須要喚醒"讀線程"時，不可能經過notify()或notifyAll()明確的指定喚醒"讀線程"，而只能經過notifyAll喚醒全部線程(可是notifyAll沒法區分喚醒的線程是讀線程，仍是寫線程)。  可是，經過Condition，就能明確的指定喚醒讀線程。

5. 讀寫分離鎖ReentrantReadWriteLock

6. ReentrantLock是對象，比synchronized須要更多的內存消耗。

        ReentrantLock相對於synchronized來講通常用於，加鎖與解鎖操做須要分離的使用場景，例如加解鎖再也不一個函數裏（synchronized沒法用括號包圍），相對來講ReentrantLock提供了更高的靈活性，可是使用時必定不要忘了釋放鎖。

 

三：讀寫鎖（ReentrantReadWriteLock）

相對與ReentrantLock它對變量的讀寫操做進行了區別對待，遵循如下特性：

1. 在沒有寫操做線程獲取寫鎖的狀況下，全部讀操做均可以獲取讀鎖。

2. 在有寫線程獲取寫鎖的狀況下，讀操做等待寫線程釋放鎖後，才能夠獲取讀鎖。

3. 在有讀線程獲取讀鎖的狀況下，寫線程會等待全部讀線程釋放鎖後，才能夠獲取寫鎖，而且與此同時，全部的讀鎖也不可獲取。

四：Java8對讀寫鎖的改進：StampedLock

讀不阻塞寫的實現思路：

        在讀的時候若是發生了寫，則應當重讀而不是在讀的時候直接阻塞寫！

使用StampedLock就能夠實現一種無障礙操做，即讀寫之間不會阻塞對方，可是寫和寫之間仍是阻塞的！

http://blog.csdn.net/sunfeizhi/article/details/52135136

 

綜上所述，就是保證讀寫不會同時發生。下面咱們經過開發一個線程安全的讀寫分離HashMap來看看讀寫鎖的具體使用：

public class ReentrantReadWriteLockHashMap {

    private final Map<String, Object> hashMap = new HashMap<String, Object>();

    private final ReentrantReadWriteLock rwLock = new ReentrantReadWriteLock();

 

    private final Lock readLock = rwLock.readLock();

    private final Lock writeLock = rwLock.writeLock();

    

    public final void put(String key, Object value){

        //上寫鎖，不容許其餘線程讀也不容許寫

        writeLock.lock();

        hashMap.put(key, value);

        writeLock.unlock();

    }

    

    public final Object get( String key ){

        //上讀鎖，其餘線程只能讀不能寫

        readLock.lock();

        Object value =  hashMap.get(key);

        readLock.unlock();

        

        return value;

    }

}

 

經過示例代碼，能夠看到讀寫鎖的使用仍是很簡單的，關鍵要理解讀寫鎖的運行機制，讀寫分離，區別對待。

 

產生死鎖的四個必要條件： 

1. 互斥條件：一個資源每次只能被一個線程/進程使用。

2. 請求與保持條件：一個線程/進程因請求資源而阻塞時，對已得到的資源保持不放。 

3. 不剝奪條件：線程/進程已得到的資源，在未使用完以前，不能強行剝奪。

4. 循環等待條件：若干線程/進程之間造成一種頭尾相接的循環等待資源關係。

死鎖的解除與預防

通常解決死鎖的途徑分爲死鎖的預防，避免，檢測與恢復這三種。

死鎖的預防是要求線程/進程申請資源時遵循某種協議，從而打破產生死鎖的四個必要條件中的一個或幾個，保證系統不會進入死鎖狀態。

死鎖的避免不限制線程/進程有關申請資源的命令，而是對線程/進程所發出的每個申請資源命令加以動態地檢查，並根據檢查結果決定是否進行資源分配。

死鎖檢測與恢復是指系統設有專門的機構，當死鎖發生時，該機構可以檢測到死鎖發生的位置和緣由，並能經過外力破壞死鎖發生的必要條件，從而使得併發進程從死鎖狀態中恢復出來。

對於java程序來講，產生死鎖時，咱們能夠用jvisualvm/jstack來分析程序產生的死鎖緣由，根據病因來根治。

 

 

一道面試題比較synchronized和讀寫鎖

第二個if比較關鍵，它避免了多餘的幾回對數據庫的讀取  ，
在lock里加if避免多線程排隊去db取數據，加了if後面阻塞的線程再拿到鎖後判斷就不爲null，直接返回結果

http://blog.csdn.net/it_man/article/details/8972001