多线程线程池问题之synchronized关键字在Java中的使用方法和底层实现,如何解决

简介: 多线程线程池问题之synchronized关键字在Java中的使用方法和底层实现,如何解决

问题一:CAS(Compare and Swap)是什么,它有什么优缺点?


CAS(Compare and Swap)是什么,它有什么优缺点?


参考回答:

CAS即Compare and Swap,是一种无锁的算法,通过比较内存中的值与预期值是否相等来决定是否更新内存中的值。CAS的优点在于它避免了线程阻塞,提高了并发性能。然而,CAS也存在一些缺点,如ABA问题(一个值被其他线程从A改为B再改回A,但CAS操作无法检测到这个变化),以及在并发冲突较高时可能导致自旋操作浪费CPU资源。


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问题二:synchronized关键字在Java中的使用方法和底层实现是怎样的?


synchronized关键字在Java中的使用方法和底层实现是怎样的?


参考回答:

synchronized关键字在Java中主要有三种使用方法:修饰实例方法、修饰静态方法和修饰代码块。底层实现上,synchronized关键字依赖于JVM的对象头(Mark Word)来实现锁的申请、上锁和释放。在JDK 6及之后的版本中,synchronized进行了优化,引入了偏向锁、轻量级锁和重量级锁等状态,以提高并发性能。


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问题三:ReentrantLock和synchronized相比有什么优势?


ReentrantLock和synchronized相比有什么优势?


参考回答:

ReentrantLock是Java.util.concurrent包下提供的一种互斥锁,相比synchronized关键字,它提供了更多的高级功能。ReentrantLock的使用基于API层面,需要手动调用lock()和unlock()方法,并配合try/finally语句块来确保锁的正确释放。底层实现上,ReentrantLock是一种自旋锁,通过循环调用CAS操作来实现加锁,避免了线程进入内核态的阻塞状态,从而提高了并发性能。


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问题四:乐观锁和悲观锁的主要区别有啥?


乐观锁和悲观锁的主要区别有啥?


参考回答:

乐观锁和悲观锁的主要区别在于对并发控制的策略不同。悲观锁总是假设最坏的情况,即每次去拿数据的时候都认为别人会修改,所以每次在拿数据的时候都会上锁,这样别人想拿这个数据就会阻塞直到它拿到锁。而乐观锁总是假设最好的情况,即每次去拿数据的时候都认为别人不会修改,所以不会上锁,但是在更新的时候会判断在此期间别人有没有去更新这个数据,可以使用版本号等机制。乐观锁适用于多读的应用类型,这样可以提高吞吐量。


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问题五:synchronized和ReentrantLock在底层实现上有什么区别?


synchronized和ReentrantLock在底层实现上有什么区别?


参考回答:

synchronized是JVM层面的锁,通过monitor对象来完成(monitorenter与monitorexit),而ReentrantLock是从jdk1.5以来(java.util.concurrent.locks.Lock)提供的API层面的锁。


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