synchronized
锁住对象,放在静态方法前为锁类,放在普通方法前为锁类的对像。使用管程实现
线程安全类
String, Integer, StringBuffer,Random,Vector,Hashtable,juc;
加锁
把对象头的hash、Age和对象的指针放进自己的栈中,让对象头的hash、Age,位置指向自己的栈,
这时候来了另一个线程也想拿到锁,但是他肯定会失败,失败以后他就申请重量级锁,让对象头再次改变为指向管程,
当原来当线程想要释放锁的时候,依然使用cas,但是肯定失败,他发现现在的锁已经变成了重量级锁了。
自旋优化
不阻塞,使用自旋,如果自旋多次失败就阻塞了
偏向锁
可以在对象头中加入线程的ID,然后对象的锁就被这个线程所持有了。程序启动3秒以后启动偏向锁,可以通过VM参数来改变
禁用偏向锁
-XX: -UseBiasedLocking
hashcode
轻量级锁和重量级锁都不会因为调用hashcode而撤销锁状态,但是偏向锁会,因为他没有地方储存hashcode,所以调用hashcode以后,偏向锁会被撤销
wait/notify
这个是只有重量级锁才有的东西,所以也会撤销轻量锁
批量重偏向
如果连续撤销锁超过20次,jvm会批量的让类的所有对象都偏向于另一个线程
批量撤销
如果撤销次数超过40次,jvm会撤销这个类的所有对象的偏向锁,甚至新建的对象也不会有偏向锁
锁消除
JIT即时编译器会优化热点代码,如果分析出某个锁不会逃离方法,则进行锁消除
保护性暂停GuardObject
用一个中间对象把线程连接起来,注意虚假唤醒的情况发生。我们用时间相减来避免产生等待时间错误的情况
park和unpark
他们就像PV操作一样,但是信号量不能叠加
park和unpark实现的时候有三部分,_mutex,_condition,_counter,这里的_counter最多只能是
调用park : 检查_counter,如果为0,就获得_mutex锁,然后该线程进入_condition开始阻塞,如果为1,就把它设为0,然后继续执行线程
调用unpark, 把counter设为1,然后唤醒_condition中的线程
线程状态转换
start
- NEW -> RUNNABLE 调用start()
对象锁
- RUNNABLE -> WAITING 获得对象锁后wait()
- WAITING -> RUNNABLE notify(),notifyAll(),interrupt()且竞争成功
- WAITING -> BLOCKED notify(),notifyAll(),interrupt()且竞争失败
- BLOCKED -> WAITING 当持有锁的线程执行完毕会唤醒其他BLOCKED的线程
join
- RUNNABLE -> WAITING 调用join()
- WAITING -> RUNNABLE join的线程执行完成或者当前线程被interrupt()
park和unpark
- RUNNABLE -> WAITING 调用park()
- WAITING -> RUNNABLE 调用unpark()或者interrupt()
wait(long t)
- RUNNABLE -> TIMED_WAITING 获得对象锁后wait(long)
- TIMED_WAITING -> RUNNABLE 超时,notify(),notifyAll(),interrupt()且竞争成功
- TIMED_WAITING -> BLOCKED 超时,notify(),notifyAll(),interrupt()且竞争失败
join(long t)
- RUNNABLE -> TIMED_WAITING 调用join(long)
- TIMED_WAITING -> 超时,RUNNABLE join的线程执行完成或者当前线程被interrupt()
sleep(long)
- RUNNABLE -> TIMED_WAITING 调用sleep(long)
- TIMED_WAITING -> 超时,RUNNABLE sleep的线程执行完成或者当前线程被interrupt()
parkNanos和parkUntil
终止
- RUNNABLE -> TERMINATED 当线程执行完毕
死锁
定位死锁
jconsole,jps都可以
jps
如果死锁,会提示Found One Java-level deadlock,在里面找去
jconsole
选择线程,点检测死锁,就能看到了
活锁
一个线程i++,另一个i–,难以结束了,原因是改变了互相的结束条件
饥饿
可以通过顺序加锁来避免死锁,但是这又会导致饥饿发生
ReentrantLock
可中断,可设置超时时间,可设置公平锁,支持多个条件变量,可重入
用法
1 | reentrantLock.lock(); |
可打断
没有竞争就能得到锁,如果进入了阻塞队列,可以被其他线程用interruput打断。
1 | try{ |
非阻塞
tryLock()
超时机制
tryLock(1,TimeUnit.SECONDS)
条件变量
ReentrantLock支持多个条件变量
1 | Condition c1 = reentrantLock.newCondition() |
1 | c1.signal(); |
同步
await和signal,park和unpark,wati和notify,
3个线程分别输出a,b,c, 要看到abcabcabcabcabc
一个整数+wait/notifyAll
轮换,1则a输出,2则b输出,3则c输出,如果不是自己的就wait,是的话就输出然后notifyAll
使用信号量+await/signal
设置3个信号量,一个线程用一个,然后a唤醒b,b唤醒c,c唤醒a
park和unpark
a unpark b, b unpark c, c unpark a;
1 | static Thread t1 = null, t2 = null, t3 = null; |