關於Java中的鎖與線程間通訊

公平鎖與非公平鎖

併發包中ReentrantLock的建立能夠指定構造函數的boolean類型來獲得公平鎖或者非公平鎖，默認是非公平鎖

二者區別：

公平鎖：在併發環境中，每一個線程在獲取鎖時會先查看此鎖維護的等待隊列，若是爲空，或者當前線程是等待隊列中的第一個，就佔用鎖，不然就會加入到等待隊列中，之後會按照FIFO的規則從隊列中等待被取到。

非公平鎖：非公平鎖比較粗魯上來就直接嘗試佔有鎖，若是嘗試失敗，就在採用相似公平鎖的方式在隊列中等待被取到。

對於java ReentrantLock而言，經過構造函數指定該鎖是否爲公平鎖，默認是非公平鎖。非公平鎖的優勢自安於吞吐量比公平鎖大。

對於synchronized而言，也是一種非公平鎖

可重入鎖（遞歸鎖）

可重入鎖又叫遞歸鎖，典型的可重入鎖有ReentrantLock/Synchronized。指的是統一鮮橙外層函數得到鎖以後，內層度規函數仍然能獲取該鎖的代碼，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
也就是說，線程能夠進入任何一個他已經擁有的鎖所同步着的代碼塊。

public synchronized void method01(){
        method02();
    }
    public synchronized void method02(){
        
    }
複製代碼

如以上代碼，若是一個線程擁有method01的鎖，那麼會自動擁有method02的鎖，這樣看，可重入鎖最大的做用是避免死鎖

自旋鎖

可參考上篇文章介紹的CAS的加鎖方式

public final int getAndSetInt(Object var1, long var2, int var4) {
        int var5;
        do {
            var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);
        } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var4));

        return var5;
    }
複製代碼

自旋鎖是指獲取鎖的線程不會當即阻塞，而是採用循環的方式去嘗試獲取鎖直至成功爲止，沒有相似wait的阻塞，這樣的好處是減小線程上下文切換的消耗，缺點是循環會消耗CPU

手動實現一個自旋鎖：

public void myLock(){
        Thread thread = Thread.currentThread();
        System.out.println(thread +": come in lock");
        while (!atomicReference.compareAndSet(null,thread)){

        }
    }


public void unLock(){
        Thread thread = Thread.currentThread();
        System.out.println(thread + ": come in unlock");
        while (!atomicReference.compareAndSet(thread,null)){

        }
    }
複製代碼

當A線程調用myLock時，thread爲null，因此atomicReference.compareAndSet(null,thread)成立，取反跳出循環，這時atomicReference內Thread爲A的線程，B線程同時也調用myLock方法時，由於指望值爲null，其實是A線程，結果不成立，因此一直在while中循環；A線程再調用unlock方法，指望值是A本身的線程，而後設置爲null，返回true而後取反，跳出循環，B線程不斷地在mylock中循環，忽然讀到指望值爲null了，知足本身的需求，而後跳出循環，這時加鎖成功。

獨佔鎖(寫鎖)/共享鎖(讀鎖)/互斥鎖

獨佔鎖：該鎖一次只能被一個線程所持有，ReentrantLock和Synchronized都是獨佔鎖
共享鎖：該鎖可被多個線程所持有。 ReentrantReadWriteLock中的讀鎖是共享鎖，其寫鎖是獨佔鎖。 讀鎖的共享鎖可保證併發讀是很是高效的，讀寫，寫讀，寫寫的過程是互斥的。

CountDownLatch

讓一些線程阻塞直到另外一些線程完成一系列操做後才被喚醒 CountDownLatch主要有兩個方法，當一個或多個線程調用await方法時，調用線程會被阻塞。其餘線程調用countDown方法會將計數器減1（調用countDown方法的線程不會被阻塞），當計數器的值變成零時，因調用await方法被阻塞的線程會被喚醒，繼續執行。

CyclicBarrier

CyclicBarrier意思Wie可循環使用的屏障。主要功能是讓一組線程到達一個屏障點（也能夠叫同步點）時被阻塞，直到最後一個線程到達屏障時，屏障纔會開門，被屏障攔截的線程纔會繼續幹活，線程進入屏障經過CyclicBarrier的await()方法。 demo: 集齊7顆龍珠才能召喚神龍

Semaphore

Semaphore 信號量，主要用於兩個目的，一個是用於多個共享資源的互斥使用，另外一個用於併發線程數的控制。

Synchronized 和 Lock有什麼區別？ 用新的lock有什麼好處

1. 構成角度
   synchronized是關鍵字屬於jvm層面，經過monitorenter（底層經過monitor對象來完成，wait/notify等方法也依賴於monitor對象，只有在同步塊或同步方法中才能調wait/notify等方法）、monitorexit來控制鎖 Lock是具體的實現類（java.util.concurrent.locks.lock），是api層面的鎖
2. 使用方法 synchronized 不須要用戶手動釋放鎖，當synchronized代碼執行完後系統會自動讓線程釋放對鎖的佔用 reentrantlock須要用戶去手動釋放鎖，若沒有主動釋放鎖，就有可能致使出現死鎖現象。須要配合lock()和unlock()方法配合try/finally語句塊來完成。
3. 等待是否可中斷
   synchronized不可中斷，除非拋異常或者正常運行完成
   reentrantLock可中斷：
   • 設置超時方法tryLock(long timeout,TimeUnit unit)
   • lockInterruptibly()放代碼塊中， 調用interrupt()方法可中斷
4. 加鎖是否公平
   synchronized非公平鎖 reentrantlock默認非公平鎖，構造方法能夠傳入bolean設置是否公平鎖
5. 綁定多個條件condition synchronized沒有條件設置只能隨機notify 或notifyAll reentrantlock用來實現分組喚醒須要喚醒的線程們，能夠精確喚醒，而不是像synchronized，要麼隨即喚醒一個線程要麼喚醒所有線程