多執行緒里的安全（volatile，synchronized，lock）
主要是為了保證三大特性：可見性，原子性，有序性
想看多執行緒安不安全，得先知道一個東西：JMM（java記憶體模型）
淺談一下就是對于JMM來說，變數一開始存放在一個主記憶體，當有cpu執行緒想執行操作時，需要把變數讀取到一個自己的作業記憶體來進行操作，最后全部操作結束在放回主記憶體供大家后續讀取，
這里對于變數一共有八大操作：
lock, unlock, write, read, assign, load, use, store
這些操作都是原子的（存在特殊情況），就像之前談到，這里主要包含主記憶體，作業記憶體，變數，讀取出來的變數副本(threadlocal)，具體執行的執行緒幾個部分，他們之間操作的關系是：lock和unlock對于主記憶體中變數的上鎖和解鎖，read和write對于主記憶體和作業記憶體中變數與變數副本之間的轉換關系，load和store是把變數副本交給執行的執行緒以及收到處理結果的操作，use和assign是執行緒使用變數副本和給變數副本賦值，
*這里還要小小的引申一個概念叫重排序，對于沒有依賴關系的執行陳述句來說，編譯器和處理器是可以對其重新排序的，以求得到更好的性能，但這也會引發一些問題，這里不做過多討論，我們為了避免問題保證有序性，提出了記憶體屏障，
Volatile修飾的變數就提供了記憶體屏障，保證了在該變數的操作時擁有一個讀屏障和一個寫屏障，其實就是不允許對其進行重排序操作，
下面是synchronized和volatile的區別
Volatile只能修飾變數，它同時保證了可見性和有序性，volatile修飾的變數會強制操作完刷回主存，這樣其他執行緒就能永遠保證到最新，這樣就保證了可見性，在這一點上，性能是高于synchronized的，但它沒辦法保證原子性，當有多個執行緒同時操作同一個變數時，寫回主記憶體后就會引起混亂，*但它可以解決long和double的操作原子性，long和double是64位的，對于32位的jdk來說，對于他們的操作都是分兩次進行，如果這時分別修改了前半段和后半段就會引起問題，但通過volatile的特性就可以避免，當然如果使用64位的jdk也可以，而且本身也有一定的寬容機制，
Synchronized關鍵字可以修飾變數和方法，但和volatile本質上是有區別的，volatile是給變數的一種提醒，而synchronized是一種加鎖的方式來保證的安全，所以synchronized保證了可見性，原子性，有序性，這樣的加鎖方式勢必會引起性能效率的下降，而且這樣也會引起執行緒的阻塞，
所以總結來看，volatile只能修飾變數，只保證了可見性和有序性，Synchronized可以修飾變數和方法，保證了可見性，有序性和原子性，但因為加鎖的原因可能會造成阻塞，且性能不如volatile，
再來看看lock鎖，這里還要談談reentrantlock
Reentrantlock實作了lock介面，它支持公平鎖和非公平鎖，java主要默認應用的都是非公鎖，就是誰來誰先請求，公平鎖則是來了先排著隊，Reentrantlock是基于CAS和AQS，那么我們來講講它倆是什么意思，
CAS是compare and swap的縮寫，比較并替換，這是用來操作狀態的，不做重點討論，
AQS是AbstractQueuedSynchronizer的縮寫，抽象排隊同步器，叫什么不重要，它是一個構建鎖和同步容器的框架，它是鏈表結構，頭部節點也被稱為哨兵節點或者啞節點，AQS主要實作的是對同步狀態的管理，對阻塞執行緒進行排隊，等待通知等，以上這些抽象概念不好懂，那么reentrantlock到底在哪里使用了呢？
在嘗試修改同步狀態后，如果失敗，則呼叫AQS提供的acquire方法，
tryAcquire再次嘗試獲取同步狀態，如果繼續失敗，呼叫addWaiter方法添加到等待佇列，
就看到這里不做更深入了，有興趣自己看看吧，
回到一開始的問題，lock和synchronized的區別都在哪里？
Synchronized是一個關鍵字，lock是一個介面，reentrantlock是lock的實作，Synchronized的鎖是可以自動釋放的默認非公鎖，lock則是需要unlock方法手動解鎖，但lock可以用的操作更多，比如可以讓等待鎖的執行緒回應中斷trylock()，知道執行緒有沒有獲取到鎖holdlock()，并且在大量資源競爭的情況下，lock性能也更優，
總結的說說synchronized吧，
它可以修飾在方法和變數，方法也分為普通方法（鎖住當前實體物件），靜態同步方法（鎖住當前類物件），同步方法塊（鎖住括號內物件），
總結的說說鎖吧
鎖分為四種狀態，按照升級順序是無鎖，偏向鎖，輕量級鎖，重量級鎖，
對于鎖和synchronized的一些原理深入內容之后單獨研究一下吧，
最后說一下死鎖，定義都不陌生，說說四個條件
互斥：只能我自己用，別人只能等著我用完
請求和保持：我想用別的資源了，我請求發出去然后開始等待，保持我自己的資源不放
不可剝奪：我自己獲取的資源只能我自己釋放（我不給你，你不能搶）
環路等待：等待形成了一個環，造成了互相等待
死鎖的發生必須同時存在上述四個條件，
轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/houduan/263046.html
標籤：java