多线程-高阶（策略锁CASJUCConcurrentHashMap）

Posted 2023-02-19 秃头小宝儿

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了多线程-高阶（策略锁CASJUCConcurrentHashMap）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

多线程

1.常见的策略锁
2.乐观锁的经典实现：CAS
３.JUC
４.HashMap的安全版本：ConcurrentHashMap
- （１）ConcurrentHashMap实现线程安全的原理
- （２）ConcurrentHashMap优化

1.常见的策略锁

（1）乐观锁

乐观锁：它认为一般情况下不会出现问题，所以他在使用的时候不会加锁，只有在数据修改的时候才会判断有没有锁竞争，如果没有就会直接修改数据，如果有则会返回失败信息给用户处理。

（2）悲观锁

悲观锁：悲观锁任务只要执行多线程就会出现问题，所以在进入方法之后就会直接加锁。

悲观锁的实现：synchronized 可参考

（3）公平锁和非公平锁

公平锁：获取锁的顺序按照线程的访问的先后顺序获取。new ReentrantLocak(true)—>设置公平锁
非公平锁：不会按照线程的先后访问顺序按需获取。（性能比较高，Java锁设计里面的默认策略）

（4）独占锁和共享锁

独占锁：指的是这一把锁只能被一个线程拥有。（synchronized）
共享锁：指的是一把锁可以被多个线程同时拥有。（ReadWriterLock读写锁）优势：将锁的粒度更加细化，从而提高锁的性能。

（5）可重入锁

可重入锁：一个线程在拥有了一把锁之后，可以重复的进入，就叫做可重入锁。
可重入锁的经典代表：synchronized 、ReentrantLock

（6）自旋锁

自旋锁：相当于死循环，一直循环尝试获取锁。（synchronized）

（7）偏向锁

偏向锁：在线程初次访问的时候，将线程的ID放到对象头偏向锁ID的字段中，每次访问时判断一下线程的id是否等于对象头中的偏向锁id，如果相等则表明这个线程拥有此锁就可以正常执行代码，否则表明线程不拥有此锁，只能通过自旋的方式尝试获取锁。

2.乐观锁的经典实现：CAS

CAS（Compare　And　Swap）对比并且替换。

（１）CAS实现

（V【内存中的值】，A【预期的旧值】，B【新值】）
V＝＝A对比？true－＞Ｖ＝Ｂ：false－＞不能修改

（２）CAS的实现原理

CAS在Java中是通过Unsafe实现，Unsafe本地类和本地方法，它是C／C＋＋实现的原生方法，通过调用操作系统的 Atomic::cmpxchg（原子指令）来实现。

（３）CAS在Java中的应用

CAS在Java中的应用：AtomicInteger／Atomic＊

（４）面试题：CAS存在ABA问题，如何处理

答：使用版本号，每次修改的时候判断预期的旧值和版本号，每次成功修改之后更改版本号，这样即使预期的值和V值相等，但因为版本号的不同，所以就不能进行修改，从而解决了ABA问题。
解决方案：AtomicStampedReference（解决ABA问题）
里面的旧值它对比的是引用
AtomicReference（存在ABA问题）

３.JUC

（１）ReentrantLock（可重入锁）

１.lock一定要放在try之前。
２．在finally一定要释放锁。

（２）Semaphore（信号量）

使用步骤：

public class SemaphoreTest     
    // 最多 5 个坑
    private static final Semaphore avialable = new Semaphore(5);  
    
    public static void main(String[] args)     
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(10);    
        Runnable r = new Runnable()     
            public void run()    
                try     
                    avialable.acquire();    //此方法阻塞    
                    Thread.sleep(10 * 1000);    
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName());    
                    avialable.release();    
                catch (InterruptedException e)     
                    e.printStackTrace();    
                   
               
       ;
        for(int i=0;i<10;i++)    
            pool.execute(r);    
          
        pool.shutdown();