java关于锁、JDK、反射问题整理总结

1.讲一下 synchronized，可重入怎么实现？

每个锁关联一个线程持有者和一个计数器。当计数器为 0 时表示该锁没有被任何线程持有， 那么任何线程都都可能获得该锁而调用相应方法。当一个线程请求成功后，JVM 会记下持有锁的线程，并将计数器计为 1。此时其他线程请求该锁，则必须等待。而该持有锁的线程如果再次请求这个锁，就可以再次拿到这个锁，同时计数器会递增。当线程退出一个 synchronized 方法/ 块时，计数器会递减，如果计数器为 0 则释放该锁。

2.锁和同步的区别。

用法上的不同：
synchronized 既可以加在方法上，也可以加载特定代码块上，而 lock 需要显示指定起始位置和终止位置。 synchronized 是托管给 JVM 执行的，lock 的锁定是通过代码实现的，它有比 synchronized 更精确的线程语义。
性能上的不同： lock 接口的实现类 ReentrantLock，不仅具有和 synchronized 相同的并发性和内存语义， 还多了超时的获取锁、定时锁、等候和中断锁等。 在竞争不是很激烈的情况下，synchronized 的性能优于 ReentrantLock，竞争激烈的情况下 synchronized 的性能会下降的非常快，而 ReentrantLock 则基本不变。
锁机制不同： synchronized 获取锁和释放锁的方式都是在块结构中，当获取多个锁时，必须以相反的顺序释放，并且是自动解锁。而 Lock 则需要开发人员手动释放，并且必须在 finally 中释放，否则会引起死锁。

3.什么是死锁(deadlock)？

两个线程或两个以上线程都在等待对方执行完毕才能继续往下执行的时候就发生了死锁。结果就是这些线程都陷入了无限的等待中。 例如，如果线程 1 锁住了 A，然后尝试对 B 进行加锁，同时线程 2 已经锁住了 B，接着尝试对 A 进行加锁，这时死锁就发生了。线程 1 永远得不到 B，线程 2 也永远得不到 A，并且它们永远也不会知道发生了这样的事情。为了得到彼此的对象（A 和 B），它们将永远阻塞下去。这种情况就是一个死锁。

4.如何确保 N 个线程可以访问 N 个资源同时又不导致死锁？

使用多线程的时候，一种非常简单的避免死锁的方式就是：指定获取锁的顺序，并强制线程按照指定的顺序获取锁。因此，如果所有的线程都是以同样的顺序加锁和释放锁，就不会出现死锁了。预防死锁，预先破坏产生死锁的四个条件。互斥不可能破坏，所以有如下三种方法：
1.破坏请求和保持条件，进程必须等所有要请求的资源都空闲时才能申请资源，这种方法会使资源浪费严重(有些资源可能仅在运行初期或结束时才使用，甚至根本不使用). 允许进程获取初 期所需资源后，便开始运行，运行过程中再逐步释放自己占有的资源，比如有一个进程的任务是把数据复制到磁盘中再打印，前期只需获得磁盘资源而不需要获得打印机资源，待复制完毕后再 释放掉磁盘资源。这种方法比第一种方法好，会使资源利用率上升。
2.破坏不可抢占条件，这种方法代价大，实现复杂。
3.破坏循坏等待条件，对各进程请求资源的顺序做一个规定，避免相互等待。这种方法对资源的利用率比前两种都高，但是前期要为设备指定序号，新设备加入会有一个问题，其次对用户编程也有限制。

5.请简述 synchronized 和 java.util.concurrent.locks.Lock 的异同？

主要相同点：Lock 能完成 synchronized 所实现的所有功能
主要不同点：Lock 有比 synchronized 更精确的线程语义和更好的性能。synchronized 会自动释放锁，而 Lock 一定要求程序员手工释放 ，并且必须在 finally 从句中释放。

6.JDK 、JRE和JVM 之间的关系？

JDK：Java开发工具包，也就是说如果想开发java语言则必须安装JDK
JRE：Java运行环境
JVM:Java虚拟机。不能单独安装
JDK包含JRE 、 JRE包含JVM
安装JDK之后要配置环境变量：（出现错误：javac不是内部或者外部命令）
1、复制JDK的bin目录C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\bin
2、在我的电脑属性中—>高级系统设置—>高级选项卡—>点击环境变量—>在系统变量中找path—>点击编辑—>加入C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\bin
目录。

7.反射的实现与作用

JAVA 语言编译之后会生成一个.class 文件，反射就是通过字节码文件找到某一个类、类中的方法以及属性等。反射的实现主要借助以下四个类：
Class：类的对象
Constructor：类的构造方法
Field：类中的属性对象
Method：类中的方法对象。
作用：反射机制指的是程序在运行时能够获取自身的信息。在 JAVA 中，只要给定类的名字， 那么就可以通过反射机制来获取类的所有信息。