面试宝典——Java 锁

原创于 2024-04-08 07:59:04 发布 · 632 阅读

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Java对象头：包含 Mark Word（标记字段）、Klass Pointer（类型指针），数组长度只有在对象是数组是才有用，其他时候没有这个字段。有压缩模式和非压缩模式两种，压缩模式下指针只占4个字节，一共占12个字节，非压缩模式下16个字节。
实际数据
对象填充

Java对象头

Java对象头Mark Word的组成部分：

Java对象有4中锁的状态、无锁、偏向锁、轻量级锁、重量级锁

无锁：锁标记位为01，偏向标记为0

偏向锁：锁标记位为01，偏向标记为1，偏向锁只有遇到其他线程尝试竞争偏向锁时，持有偏向锁的线程才会释放锁，线程是不会主动释放偏向锁的。优点：偏向锁的加锁和解锁更容易，而且更快，接近于纳秒级别，缺点：一旦产生竞争，锁膨胀过程中会对锁进行撤销，带来一定的损耗。

轻量级锁：锁标记位为00，偏向锁一旦产生竞争，会通过CAS自旋加锁，如果加锁成功，则会升级为轻量级锁，同时不短的通过自旋的方式，抢占锁。优点：通过自旋的方式加锁，不会阻塞；缺点：自旋会带来CPU的损耗，同时容易进入长时间的自旋；适应场景：同步代码块短小，且执行快，适合使用自旋的方式加锁。

重量级锁：锁标记为10，在自旋加锁过程中，如果自旋次数超过10次无法加锁成功，则会膨胀为重量级锁，重量级锁会依赖于操作系统的系统调用，需要像内核申请资源，需要进行内核态和用户态的转换，因此会消耗很多的CPU资源。优点：不需要自旋，缺点：线程是阻塞的，适用场景：高吞吐量（等待过程中，线程的调度是由操作系统完成挂起和唤醒，无需CPU自旋等待，CPU可以去做其他事情，整体的吞吐量会比其他锁高一些），或者执行时间长的同步代码块。

4、公平锁和非公平锁

公平锁和非公平锁一般是在ReentrantLock里面才会用到，synchronized是非公平锁，获取锁时，所有的线程会有竞争，而且是随机唤醒一个，参考notify和notifyAll，只有一个线程能获得锁，但并一定是先来的那一个。

ReentrantLock里面，实现公平锁和非公平锁的方式，是在获取锁的时候，需要判断当前线程是不是等待队列的第一个线程。可以参考源码

5、可重入锁和非可重入锁

可重入锁：在同一个对象里面，同一把锁，且已经获取了锁的前提下，同一个线程，如果执行其他的需要获取这把锁的方法或者同步代码段，无需排队等待，直接可以拿到锁。

非可重入锁：必须每次都得等待获取锁，非可重入锁，容易引发死锁，举例说明：Class A 里面有两个加锁的方法，方法1 和方法2

class A {

public synchronized void fun1(){

fun2();

}

public synchronized void fun2(){

doSomething();

}

复制代码

线程1获取到A的锁之后，如果是非可重入锁，在执行fun2时，需要继续等待获取锁，但是这个时候，如果拿不到，那么fun1就无法释放锁，所以会有可能引发死锁。

可重入锁的实现，就是每次加锁的时候，会比较线程ID跟当前持有锁的线程是不是相同，如果相同，则不用获取锁。

ReentrantLock里面，如果是重入锁，会对state进行加1。

6、共享锁和排他锁

ReentrantReadWriteLock 读写锁。

写锁：可重入的排他锁。

读锁：可重入的共享锁。

锁降级：写锁可以降级为读锁。这块不是太了解，感觉很难理解，而且不知道在什么场景下使用，有知道的大佬可以指点一下。

7、synchronized和ReentrantLock的相同点和区别

ReentrantLock是一种可中断锁，如果等待时间较长，等待中的线程可以放弃锁去执行其他的事情
ReentrantLock和synchronized都是非公平锁，但是reentrantlock可以通过构造方法，设置为公平锁。
ReentrantLock可以有设置多个条件。synchronized 一个锁会维护一个等待队列，reentrantlock的条件等待则会每个条件都维护一个队列，这样的话，就可以实现按照条件唤醒。

自我介绍一下，小编13年上海交大毕业，曾经在小公司待过，也去过华为、OPPO等大厂，18年进入阿里一直到现在。

深知大多数Java工程师，想要提升技能，往往是自己摸索成长或者是报班学习，但对于培训机构动则几千的学费，着实压力不小。自己不成体系的自学效果低效又漫长，而且极易碰到天花板技术停滞不前！

因此收集整理了一份《2024年Java开发全套学习资料》，初衷也很简单，就是希望能够帮助到想自学提升又不知道该从何学起的朋友，同时减轻大家的负担。