java多线程面试题总结

本文深入探讨Java中的synchronized关键字,解析其在静态方法与普通方法中的应用差异,以及可重入锁的实现原理。对比synchronized与Lock接口的使用场景与性能表现,详细解释公平锁与非公平锁在ReentrantLock中的实现机制。

持续总结更新:

 

1. synchronized修饰静态方法前和普通方法的区别?

Synchronized修饰非静态方法,实际上是对调用该方法的对象加锁,俗称“对象锁”

Synchronized修饰静态方法,实际上是对该类对象加锁,俗称“类锁”。

对象锁钥匙只能有一把才能互斥,才能保证共享变量的唯一性
在静态方法上的锁,和 实例方法上的锁,默认不是同样的,如果同步需要制定两把锁一样。
关于同一个类的方法上的锁,来自于调用该方法的对象,如果调用该方法的对象是相同的,那么锁必然相同,否则就不相同。比如 new A().x() 和 new A().x(),对象不同,锁不同,如果A的单利的,就能互斥。
静态方法加锁,能和所有其他静态方法加锁的 进行互斥
静态方法加锁,和xx.class 锁效果一样,直接属于类的

 

2. synchronized的可重入实现原理

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。

 

3. Lock和synchronized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需要显示地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。

 

4. 非公平锁和公平锁在reetrantlock里的实现过程是怎样的。

如果一个锁是公平的,那么锁的获取顺序就应该符合请求的绝对时间顺序,FIFO。对于非公平锁,只要CAS设置同步状态成功,则表示当前线程获取了锁,而公平锁还需要判断当前节点是否有前驱节点,如果有,则表示有线程比当前线程更早请求获取锁,因此需要等待前驱线程获取并释放锁之后才能继续获取锁。

 

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