面试-多线程-synchronized和lock区别

小灰灰 2022-11-07 13:09 180阅读 0赞

分享一道多线程的高频面试题：synchronized和lock两种锁的区别

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="width:155px;"> 角度 </td> 
 <td style="width:565px;"> synchronized </td> 
 <td style="width:675px;"> lock </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:155px;">锁存在层次</td> 
 <td style="width:565px;">在jvm层面上,Java的关键字</td> 
 <td style="width:675px;">JUC下的一个接口，java.util.concurrent.locks.Lock</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:155px;">锁获取时机</td> 
 <td style="width:565px;">假设A线程获得锁，B线程等待。如以尝试获得锁，线程可以不用一直等待(可以通过</td> 
 <td style="width:675px;">视情况而定，Lock有多个锁获取的方式，大致就是可以尝试获得锁，线程可以不用一直等待(可以通过tryLock判断有没有锁)</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:155px;">锁的释放</td> 
 <td style="width:565px;"> 1、以获取锁的线程执行完同步代码，释放锁 2、线程执行发生异常，jvm会让线程释放 </td> 
 <td style="width:675px;">在finally中必须释放锁，不然容易造成线程死锁</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:155px;">锁类型</td> 
 <td style="width:565px;">锁可重入、不可中断、非公平</td> 
 <td style="width:675px;">可重入、可判断 可公平（两者皆可）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:155px;">性能</td> 
 <td style="width:565px;">适用于少量同步</td> 
 <td style="width:675px;">适用于大量同步</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:155px;">支持锁的场景</td> 
 <td style="width:565px;">独占锁</td> 
 <td style="width:675px;">公平锁与非公平锁</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

图表只是简单描述了两种锁的区别，如果是在面试过程中，这个回答也很难令面试官满意，所以面试的原则就是知多少回答多少，切记模糊不清的知识点不要说，否则就是给自己挖坑！

所以，读者可以从锁synchronized的加锁过程回答，会起到是事半功倍的效果呦！

**synchronized的 加锁流程**

**1、偏向锁**

> 大多数情况下，锁不仅不存在多线程竞争，而且总是由同一线程多次获得，**为了让线程获得锁的代价更低从而引入偏向锁**。
> 
> 偏向锁在获取资源的时候会在锁对象头上记录当前线程ID，偏向锁并不会主动释放，这样每次偏向锁进入的时候都会判断锁对象头中线程ID是否为自己，如果是当前线程重入，直接进入同步操作，不需要额外的操作。
> 
> 默认在开启偏向锁和轻量锁的情况下，当线程进来时，首先会加上偏向锁，其实这里只是用一个状态来控制，会记录加锁的线程，如果是线程重入，则不会进行锁升级。
> 
> **获取偏向锁流程：**
> 
> 1.  判断是否为可偏向状态--MarkWord中锁标志是否为‘01’，是否偏向锁是否为‘1’
> 2.  如果是可偏向状态，则查看线程ID是否为当前线程，如果是，则进入步骤'5'，否则进入步骤‘3’
> 3.  通过CAS操作竞争锁，如果竞争成功，则将MarkWord中线程ID设置为当前线程ID，然后执行‘5’；竞争失败，则执行‘4’
> 4.  CAS获取偏向锁失败表示有竞争。当达到safepoint时获得偏向锁的线程被挂起，偏向锁升级为轻量级锁，然后被阻塞在安全点的线程继续往下执行同步代码块
> 5.  执行同步代码

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**2、轻量级锁**

> 轻量级锁是相对于重量级锁需要阻塞/唤醒涉及上下文切换而言，主要针对多个线程在不同时间请求同一把锁的场景。
> 
> **轻量级锁获取过程：**
> 
> 1.  进行加锁操作时，jvm会判断是否已经是重量级锁，如果不是，则会在当前线程栈帧中划出一块空间，作为该锁的锁记录，并且将锁对象MarkWord复制到该锁记录中
> 2.  复制成功之后，jvm使用CAS操作将对象头MarkWord更新为指向锁记录的指针，并将锁记录里的owner指针指向对象头的MarkWord。如果成功，则执行‘3’，否则执行‘4’
> 3.  更新成功，则当前线程持有该对象锁，并且对象MarkWord锁标志设置为‘00’，即表示此对象处于轻量级锁状态
> 4.  更新失败，jvm先检查对象MarkWord是否指向当前线程栈帧中的锁记录，如果是则执行‘5’，否则执行‘6’
> 5.  表示锁重入；然后当前线程栈帧中增加一个锁记录第一部分（Displaced Mark Word）为null，并指向Mark Word的锁对象，起到一个重入计数器的作用
> 6.  表示该锁对象已经被其他线程抢占，则进行自旋等待（默认10次），等待次数达到阈值仍未获取到锁，则升级为重量级锁  
>

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**3、重量级锁**

> 当有多个锁竞争轻量级锁则会升级为重量级锁，重量级锁正常会进入一个cxq的队列，在调用wait方法之后，则会进入一个waitSet的队列park等待，而当调用notify方法唤醒之后，则有可能进入EntryList。
> 
> **重量级锁加锁过程:**
> 
> 1.  分配一个ObjectMonitor对象，把Mark Word锁标志置为‘10’，然后Mark Word存储指向ObjectMonitor对象的指针。ObjectMonitor对象有两个队列和一个指针，每个需要获取锁的线程都包装成ObjectWaiter对象
> 2.  多个线程同时执行同一段同步代码时，ObjectWaiter先进入EntryList队列，当某个线程获取到对象的monitor以后进入Owner区域，并把monitor中的owner变量设置为当前线程同时monitor中的计数器count+1；  
>

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文章如有瑕疵，欢迎各位大神指正！

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作者：超级字节码  
来源：CSDN  
原文：https://blog.csdn.net/dgxin\_605/article/details/114689739  
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