Java面试题冲刺第二十四天--并发编程

这篇文章主要为大家分享了最有价值的三道关于数据库的面试题，涵盖内容全面，包括数据结构和算法相关的题目、经典面试编程题等，感兴趣的小伙伴们可以参考一下

面试题1：说一下你对ReentrantLock的理解？

ReentrantLock是JDK1.5引入的，它拥有与synchronized相同的并发性和内存语义，并提供了超出synchonized的其他高级功能(例如，中断锁等候、条件变量等)，并且使用ReentrantLock比synchronized能获得更好的可伸缩性。

ReentrantLock主要利用： CAS(compare-and-swap) + AQS(AbstractQueuedSynchronizer)队列来实现。它支持公平锁和非公平锁，两者的实现类似。

CAS：

CAS（compare-and-swap），见名知意，比较并交换。CAS 加 volatile 关键字是实现并发包的基石。没有CAS就不会有并发包，synchronized是一种独占锁、悲观锁，java.util.concurrent中借助了CAS指令实现了一种区别于synchronized的一种乐观锁。

CAS引用了乐观锁思想，每次拿数据的时候都认为别的线程不会修改这个数据，所以不会上锁，但是在更新的时候会通过标记参数判断一下在此期间（更新期间）别的线程有没有已经修改过该标记数据，如果发现有其他线程在修改且未修改完成，并不会像悲观锁那样阻塞线程，而是直接返回，可以去选择再次重试获得锁，也可以直接退出。

举个流程示例

如CAS操作包括三个操作数：需要读写的内存位置(V)、预期原值(A)、新值(B)。如果内存位置与预期原值的A相匹配，说明在此期间（更新期间）别的线程未修改过该标记数据，那么将内存位置的值更新为新值B。如果内存位置与预期原值的值不匹配，那么处理器不会做任何操作。

无论哪种情况，它都会在 CAS 指令之前返回该位置的值。（在 CAS 的一些特殊情况下将仅返回 CAS 是否成功，而不提取当前值。）

AQS:

AQS主要利用硬件原语指令CAS，来实现轻量级多线程同步机制，并且不会引起CPU上文切换和调度，同时提供内存可见性和原子化更新保证(线程安全的三要素：原子性、可见性、顺序性)。

AQS的本质上是一个同步器/阻塞锁的基础框架，其作用主要是提供加锁、释放锁，并在内部维护一个FIFO等待队列，用于存储由于锁竞争而阻塞的线程。

追问1：你认为 ReentrantLock 相比 synchronized 都有哪些区别？

优秀问答摘自：https://ask.csdn.net/questions/1101634

两者的共同点：

都是用来协调多线程对共享对象、变量的访问
都是可重入锁，同一线程可以多次获得同一个锁
都保证了可见性和互斥性

两者的不同点：

ReentrantLock 显示的获得、释放锁，synchronized 隐式获得释放锁；
ReentrantLock 可响应中断、可轮回，synchronized 是不可以响应中断的，为处理锁的不可用性提供了更高的灵活性；
ReentrantLock 是API 级别的，synchronized 是 JVM 级别的；
ReentrantLock 可以实现公平锁；
ReentrantLock 通过 Condition 可以绑定多个条件；
底层实现不一样， synchronized 是同步阻塞，使用的是悲观并发策略，ReentrantLock 是同步非阻塞，采用的是乐观并发策略；
Lock 是一个接口，而 synchronized 是 Java 中的关键字，synchronized 是内置的语言实现；
synchronized 在发生异常时，会自动释放线程占有的锁，因此不会导致死锁现象发生；
而 Lock 在发生异常时，如果没有主动通过 unLock()去释放锁，则很可能造成死锁现象，因此使用 Lock 时需要在 finally 块中释放锁。

 Lock lock = new ReentrantLock(); Condition condition = lock.newCondition(); lock.lock(); try { while(条件判断表达式) { condition.wait(); } // 处理逻辑 } finally { lock.unlock(); }

Lock 可以让等待锁的线程响应中断，而 synchronized 却不行，使用 synchronized 时，等待的线程会一直等待下去，不能够响应中断。
通过 Lock 可以知道有没有成功获取锁，而 synchronized 却无法办到。
Lock 可以提高多个线程进行读操作的效率，就是实现读写锁等。

面试题2：解释一下公平锁和非公平锁？

ReenTrantLock可以指定是公平锁还是非公平锁，而synchronized只能是非公平锁。所谓的公平锁就是先等待的线程先获锁。

我们刚才提及到AQS中，如果线程A正处于lock状态，线程B进来时发现线程A处于lock状态，会自动进入阻塞队列，等待取锁；这时候当线程C也进来了也发现线程A处于lock状态，也会自动进入阻塞队列。那么等A释放锁后，下次加锁到底是线程B先拿到还是线程C先拿到呢？

在这里插入图片描述

ReentrantLock有个构造方法用于设置锁的公平性，如果我们仅仅是new了一个ReentrantLock的话，那么就是非公平锁（默认），就是靠自己去争取，完全的随机性。如果我们在new ReentrantLock(true) 加入 true参数时，公平锁，就会遵循先入先出的原则，保证了锁的公平性。