一. 請談?wù)?ReadWriteLock 和 StampedLock
1. ReadWriteLock的兩種子鎖
1.1 ReadWriteLock
ReadWriteLock 可以實(shí)現(xiàn)多個讀鎖同時進(jìn)行,但是讀與寫和寫于寫互斥,只能有一個寫鎖線程在進(jìn)行。
1.2 StampedLock
StampedLock是Jdk在1.8提供的一種讀寫鎖,相比較ReentrantReadWriteLock性能更好,因?yàn)镽eentrantReadWriteLock在讀寫之間是互斥的,使用的是一種悲觀策略,在讀線程特別多的情況下,會造成寫線程處于饑餓狀態(tài),雖然可以在初始化的時候設(shè)置為true指定為公平,但是吞吐量又下去了,而StampedLock是提供了一種樂觀策略,更好的實(shí)現(xiàn)讀寫分離,并且吞吐量不會下降。
2. StampedLock的三種子鎖
2.1 寫鎖writeLock
writeLock是一個獨(dú)占鎖寫鎖,當(dāng)一個線程獲得該鎖后,其他請求讀鎖或者寫鎖的線程阻塞, 獲取成功后,會返回一個stamp(憑據(jù))變量來表示該鎖的版本,在釋放鎖時調(diào)用unlockWrite方法傳遞stamp參數(shù)。提供了非阻塞式獲取鎖tryWriteLock。
2.2 悲觀讀鎖readLock
readLock是一個共享讀鎖,在沒有線程獲取寫鎖情況下,多個線程可以獲取該鎖。如果有寫鎖獲取,那么其他線程請求讀鎖會被阻塞。悲觀讀鎖會認(rèn)為其他線程可能要對自己操作的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改,所以需要先對數(shù)據(jù)進(jìn)行加鎖,這是在讀少寫多的情況下考慮的。請求該鎖成功后會返回一個stamp值,在釋放鎖時調(diào)用unlockRead方法傳遞stamp參數(shù)。提供了非阻塞式獲取鎖方法tryWriteLock。
2.3 樂觀讀鎖tryOptimisticRead
tryOptimisticRead相對比悲觀讀鎖,在操作數(shù)據(jù)前并沒有通過CAS設(shè)置鎖的狀態(tài),如果沒有線程獲取寫鎖,則返回一個非0的stamp變量,獲取該stamp后在操作數(shù)據(jù)前還需要調(diào)用validate方法來判斷期間是否有線程獲取了寫鎖,如果是返回值為0則有線程獲取寫鎖,如果不是0則可以使用stamp變量的鎖來操作數(shù)據(jù)。由于tryOptimisticRead并沒有修改鎖狀態(tài),所以不需要釋放鎖。這是讀多寫少的情況下考慮的,不涉及CAS操作,所以效率較高,在保證數(shù)據(jù)一致性上需要復(fù)制一份要操作的變量到方法棧中,并且在操作數(shù)據(jù)時可能其他寫線程已經(jīng)修改了數(shù)據(jù),而我們操作的是方法棧里面的數(shù)據(jù),也就是一個快照,所以最多返回的不是最新的數(shù)據(jù),但是一致性得到了保證。
二. 線程的run()和start()有什么區(qū)別?
每個線程都是通過某個特定Thread對象所對應(yīng)的方法run()來完成其操作的,run()方法稱為線程體。通過調(diào)用Thread類的start()方法來啟動一個線程。
start() 方法用于啟動線程,run() 方法用于執(zhí)行線程的運(yùn)行時代碼。run() 可以重復(fù)調(diào)用,而 start() 只能調(diào)用一次。
start()方法來啟動一個線程,真正實(shí)現(xiàn)了多線程運(yùn)行。調(diào)用start()方法無需等待run方法體代碼執(zhí)行完畢,可以直接繼續(xù)執(zhí)行其他的代碼; 此時線程是處于就緒狀態(tài),并沒有運(yùn)行。 然后通過此Thread類調(diào)用方法run()來完成其運(yùn)行狀態(tài), run()方法運(yùn)行結(jié)束, 此線程終止。然后CPU再調(diào)度其它線程。
run()方法是在本線程里的,只是線程里的一個函數(shù),而不是多線程的。 如果直接調(diào)用run(),其實(shí)就相當(dāng)于是調(diào)用了一個普通函數(shù)而已,直接待用run()方法必須等待run()方法執(zhí)行完畢才能執(zhí)行下面的代碼,所以執(zhí)行路徑還是只有一條,根本就沒有線程的特征,所以在多線程執(zhí)行時要使用start()方法而不是run()方法。
三. 為什么調(diào)用start()方法時會執(zhí)行run() 方法,為什么不直接調(diào)用run()方法?
這是另一個非常經(jīng)典的 java 多線程面試問題,而且在面試中會經(jīng)常被問到。很簡單,但是很多人都會答不上來!
new 一個 Thread,線程進(jìn)入了新建狀態(tài)。調(diào)用 start() 方法,會啟動一個線程并使線程進(jìn)入了就緒狀態(tài),當(dāng)分配到時間片后就可以開始運(yùn)行了。 start() 會執(zhí)行線程的相應(yīng)準(zhǔn)備工作,然后自動執(zhí)行 run() 方法的內(nèi)容,這是真正的多線程工作。
而直接執(zhí)行 run() 方法,會把 run 方法當(dāng)成一個 main 線程下的普通方法去執(zhí)行,并不會在某個線程中執(zhí)行它,所以這并不是多線程工作。
總結(jié): 調(diào)用 start 方法方可啟動線程并使線程進(jìn)入就緒狀態(tài),而 run 方法只是 thread 的一個普通方法調(diào)用,還是在主線程里執(zhí)行。
四. Synchronized用過嗎,其原理是什么?
1. 可重入性
synchronized的鎖對象中有一個計數(shù)器(recursions變量)會記錄線程獲得幾次鎖;
可重入的好處:
可以避免死鎖;
可以讓我們更好的封裝代碼;
synchronized是可重入鎖,每部鎖對象會有一個計數(shù)器記錄線程獲取幾次鎖,在執(zhí)行完同步代碼塊時,計數(shù)器的數(shù)量會-1,直到計數(shù)器的數(shù)量為0,就釋放這個鎖。
2. 不可中斷性
一個線程獲得鎖后,另一個線程想要獲得鎖,必須處于阻塞或等待狀態(tài),如果第一個線程不釋放鎖,第二個線程會一直阻塞或等待,不可被中斷;
synchronized 屬于不可被中斷;
Lock lock方法是不可中斷的;
Lock tryLock方法是可中斷的;
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