关于Java中的锁与线程间通讯

公平锁与非公平锁

并发包中ReentrantLock的建立能够指定构造函数的boolean类型来获得公平锁或者非公平锁，默认是非公平锁

二者区别：

公平锁：在并发环境中，每一个线程在获取锁时会先查看此锁维护的等待队列，若是为空，或者当前线程是等待队列中的第一个，就占用锁，不然就会加入到等待队列中，之后会按照FIFO的规则从队列中等待被取到。

非公平锁：非公平锁比较粗鲁上来就直接尝试占有锁，若是尝试失败，就在采用相似公平锁的方式在队列中等待被取到。

对于java ReentrantLock而言，经过构造函数指定该锁是否为公平锁，默认是非公平锁。非公平锁的优势自安于吞吐量比公平锁大。

对于synchronized而言，也是一种非公平锁

可重入锁（递归锁）

可重入锁又叫递归锁，典型的可重入锁有ReentrantLock/Synchronized。指的是统一鲜橙外层函数得到锁以后，内层度规函数仍然能获取该锁的代码，同一个线程在外层方法获取锁的时候，在进入内层方法会自动获取锁
也就是说，线程能够进入任何一个他已经拥有的锁所同步着的代码块。

public synchronized void method01(){
        method02();
    }
    public synchronized void method02(){
        
    }
复制代码

如以上代码，若是一个线程拥有method01的锁，那么会自动拥有method02的锁，这样看，可重入锁最大的做用是避免死锁

自旋锁

可参考上篇文章介绍的CAS的加锁方式

public final int getAndSetInt(Object var1, long var2, int var4) {
        int var5;
        do {
            var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);
        } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var4));

        return var5;
    }
复制代码

自旋锁是指获取锁的线程不会当即阻塞，而是采用循环的方式去尝试获取锁直至成功为止，没有相似wait的阻塞，这样的好处是减小线程上下文切换的消耗，缺点是循环会消耗CPU

手动实现一个自旋锁：

public void myLock(){
        Thread thread = Thread.currentThread();
        System.out.println(thread +": come in lock");
        while (!atomicReference.compareAndSet(null,thread)){

        }
    }


public void unLock(){
        Thread thread = Thread.currentThread();
        System.out.println(thread + ": come in unlock");
        while (!atomicReference.compareAndSet(thread,null)){

        }
    }
复制代码

当A线程调用myLock时，thread为null，因此atomicReference.compareAndSet(null,thread)成立，取反跳出循环，这时atomicReference内Thread为A的线程，B线程同时也调用myLock方法时，由于指望值为null，其实是A线程，结果不成立，因此一直在while中循环；A线程再调用unlock方法，指望值是A本身的线程，而后设置为null，返回true而后取反，跳出循环，B线程不断地在mylock中循环，忽然读到指望值为null了，知足本身的需求，而后跳出循环，这时加锁成功。

独占锁(写锁)/共享锁(读锁)/互斥锁

独占锁：该锁一次只能被一个线程所持有，ReentrantLock和Synchronized都是独占锁
共享锁：该锁可被多个线程所持有。 ReentrantReadWriteLock中的读锁是共享锁，其写锁是独占锁。 读锁的共享锁可保证并发读是很是高效的，读写，写读，写写的过程是互斥的。

CountDownLatch

让一些线程阻塞直到另外一些线程完成一系列操做后才被唤醒 CountDownLatch主要有两个方法，当一个或多个线程调用await方法时，调用线程会被阻塞。其余线程调用countDown方法会将计数器减1（调用countDown方法的线程不会被阻塞），当计数器的值变成零时，因调用await方法被阻塞的线程会被唤醒，继续执行。

CyclicBarrier

CyclicBarrier意思Wie可循环使用的屏障。主要功能是让一组线程到达一个屏障点（也能够叫同步点）时被阻塞，直到最后一个线程到达屏障时，屏障才会开门，被屏障拦截的线程才会继续干活，线程进入屏障经过CyclicBarrier的await()方法。 demo: 集齐7颗龙珠才能召唤神龙

Semaphore

Semaphore 信号量，主要用于两个目的，一个是用于多个共享资源的互斥使用，另外一个用于并发线程数的控制。

Synchronized 和 Lock有什么区别？ 用新的lock有什么好处

1. 构成角度
   synchronized是关键字属于jvm层面，经过monitorenter（底层经过monitor对象来完成，wait/notify等方法也依赖于monitor对象，只有在同步块或同步方法中才能调wait/notify等方法）、monitorexit来控制锁 Lock是具体的实现类（java.util.concurrent.locks.lock），是api层面的锁
2. 使用方法 synchronized 不须要用户手动释放锁，当synchronized代码执行完后系统会自动让线程释放对锁的占用 reentrantlock须要用户去手动释放锁，若没有主动释放锁，就有可能致使出现死锁现象。须要配合lock()和unlock()方法配合try/finally语句块来完成。
3. 等待是否可中断
   synchronized不可中断，除非抛异常或者正常运行完成
   reentrantLock可中断：
   • 设置超时方法tryLock(long timeout,TimeUnit unit)
   • lockInterruptibly()放代码块中， 调用interrupt()方法可中断
4. 加锁是否公平
   synchronized非公平锁 reentrantlock默认非公平锁，构造方法能够传入bolean设置是否公平锁
5. 绑定多个条件condition synchronized没有条件设置只能随机notify 或notifyAll reentrantlock用来实现分组唤醒须要唤醒的线程们，能够精确唤醒，而不是像synchronized，要么随即唤醒一个线程要么唤醒所有线程