- 公平锁和非公平锁区别
公平锁:采用先进先出(FIFO)队列机制,线程按请求锁的顺序排队,只有队列首位的线程能获取锁资源。例如Java的ReentrantLock(true)实现。
非公平锁:允许线程直接尝试抢占锁(即使队列中有等待线程),成功则立即执行,失败才加入队列。例如Java的ReentrantLock默认实现方式。
- 有哪些公平锁,非公平锁
reentrantLock 支持公平锁与非公平锁实现
3.可重入锁底层实现
AQS 原理
- synchronized 底层实现
锁升级过程(锁升级是不可逆的,即一旦锁被升级为下一个级别的锁,就无法再降级。)
无锁状态-》偏向锁状态-》轻量级锁状态-》重量级锁状态
锁优化
1.自适应自旋锁
自旋锁依赖于 CAS,我们可以手动的设置 JVM 的自旋锁自旋次数,但是往往很难确定适当的自旋次数,如果自旋次数太少,那么可能会引起不必要的锁升级,而自旋次数太长,又会影响性能。
在 JDK6 中,引入了自适应自旋锁的机制,对于同一把锁,当线程通过自旋获取锁成功了,那么下一次自旋次数就会增加,而相反,如果自旋锁获取失败了,那么下一次在获取锁的时候就会减少自旋次数。
2.锁消除
在一些方法中,有些加锁的代码实际上是永远不会出现锁竞争的,比如 Vector 和 Hashtable 等类的方法都使用 synchronized 修饰,但是实际上在单线程程序中调用方法,JVM 会检查是否存在可能的锁竞争,如果不存在,会自动消除代码中的加锁操作。
3.锁粗化
我们常说,锁的粒度往往越细越好,但是一些不恰当的范围可能反而引起更频繁的加锁解锁操作,比如在迭代中加锁,JVM 会检测同一个对象是否在同一段代码中被频繁加锁解锁,从而主动扩大锁范围,避免这种情况的发生。
- JUC 有哪些常用类
JUC(Java Util Concurrency)是Java并发工具包,提供了丰富的并发编程工具类。常见类及其核心功能:
核心类
Callable接口
用于创建有返回值的线程任务,与Runnable区别在于call()方法可抛出异常并返回结果。常与FutureTask结合使用以获取执行结果。
ReentrantLock
可重入锁,支持公平/非公平策略,相比synchronized提供更灵活的锁控制(如尝试锁定、可中断锁定等)。
Semaphore
信号量,用于控制并发线程数量,适用于需要限制资源访问数量的场景(如数据库连接池)。
CountDownLatch
倒计时器,初始化后按顺序完成指定任务,常用于多阶段任务同步(如启动多个子任务后统一结束)。
并发容器类
ConcurrentHashMap
线程安全的HashMap,采用分段锁机制提升并发性能,适用于高并发场景的键值对存储。
CopyOnWriteArrayList
写时复制的动态数组,适合读操作远多于写操作的场景(如迭代器遍历)。
BlockingQueue系列
包含ArrayBlockingQueue(固定长度)、LinkedBlockingQueue(可扩展)等,用于线程间任务排队。
工具类
FutureTask
封装Callable/Runnable任务,支持异步执行和结果获取。
Executor框架
包含ThreadPoolExecutor等核心组件,提供线程池管理功能,优化资源分配和任务调度。