阿里P5-锁相关

阿里P5-锁相关

1.产生死锁的必要条件

死锁概念及产生原理
概念： 多个并发进程因争夺系统资源而产生相互等待的现象。
原理： 当一组进程中的每个进程都在等待某个事件发生，而只有这组进程中的其他进程才能触发该事件，这就称这组进程发生了死锁。
本质原因：
1）系统资源有限。
2）进程推进顺序不合理。

死锁产生的4个必要条件
1、互斥： 某种资源一次只允许一个进程访问，即该资源一旦分配给某个进程，其他进程就不能再访问，直到该进程访问结束。
2、部分分配： 一个进程本身占有资源（一种或多种），同时还有资源未得到满足，正在等待其他进程释放该资源。
3、不可抢占： 别人已经占有了某项资源，你不能因为自己也需要该资源，就去把别人的资源抢过来。
4、循环等待： 存在一个进程链，使得每个进程都占有下一个进程所需的至少一种资源。
这里对死锁的必要条件的解读，网上很多技术博客的文章都有分歧，我在这儿也只是说一下自己的理解。首先我觉得这里的必要条件按照数学上的理解是没问题的，就是一旦发生了死锁那么必然会满足以上的四个条件，如果有一条情况不满足，那么肯定不会产生死锁。所以我们预防死锁的方法就是通过解除这4个必要条件来实现。但是满足以上的四个条件是否会造成死锁呢？不一定，因为可能Cpu的调度方式恰好避开了死锁的进程执行顺序。
2.按锁的分类，可以分为哪几类锁，他们之间的特性是什么？
这里推荐一篇写的详细的博文：
https://blog.youkuaiyun.com/nalanmingdian/article/details/77800355

3.synchronized和ReentrantLock的区别
a.Synchronized，它就是一个：非公平，悲观，独享，互斥，可重入的重量级锁
b.ReentrantLock，它是一个：默认非公平但可实现公平的，悲观，独享，互斥，可重入，重量级锁。

ReentrantLock的高级操作

中断等待
ReentrantLock 拥有Synchronized相同的并发性和内存语义，此外还多了 锁投票，定时锁等候和中断锁等候。
线程A和B都要获取对象O的锁定，假设A获取了对象O锁，B将等待A释放对O的锁定。
如果使用 synchronized ，如果A不释放，B将一直等下去，不能被中断 如果 使用ReentrantLock，如果A不释放，可以使B在等待了足够长的时间以后，中断等待，而干别的事情
ReentrantLock获取锁定有三种方式：
lock(), 如果获取了锁立即返回，如果别的线程持有锁，当前线程则一直处于休眠状态，直到获取锁
tryLock(), 如果获取了锁立即返回true，如果别的线程正持有锁，立即返回false
tryLock(long timeout,TimeUnit unit)， 如果获取了锁定立即返回true，如果别的线程正持有锁，会等待参数给定的时间，在等待的过程中，如果获取了锁定，就返回true，如果等待超时，返回false；
lockInterruptibly:如果获取了锁定立即返回，如果没有获取锁定，当前线程处于休眠状态，直到获取锁定，或者当前线程被别的线程中断

可实现公平锁
对于Java ReentrantLock而言，通过构造函数指定该锁是否是公平锁，默认是非公平锁。非公平锁的优点在于吞吐量比公平锁大。

锁绑定多个条件
锁绑定多个条件是指一个ReentrantLock对象可以同时绑定多个Condition对象，而在synchronized中，锁对象的wait（）和notify（）或notifyAll（）方法可以实现一个隐含的条件，如果要和多于一个的条件关联的时候，就不得不额外地添加一个锁，而ReentrantLock则无须这样做，只需要多次调用newCondition（）方法即可。

synchronized的优势
synchronized是在JVM层面上实现的，不但可以通过一些监控工具监控synchronized的锁定，而且在代码执行时出现异常，JVM会自动释放锁定，但是使用Lock则不行，lock是通过代码实现的，要保证锁定一定会被释放，就必须将unLock()放到finally{}中

应用场景
在资源竞争不是很激烈的情况下，Synchronized的性能要优于ReetrantLock，但是在资源竞争很激烈的情况下，Synchronized的性能会下降几十倍，但是ReetrantLock的性能能维持常态；