synchronized,ReetrantLock与volatile（二）
為什么80%的碼農都做不了架構師？>>> ??
volatile?
? ? ?Volatile 變量具有?synchronized?的可見性特性，但是不具備原子特性。這就是說線程能夠自動發現 volatile 變量的最新值。在理解volatile作用時候，我們先看看jvm的內存模型。
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? ? ?Java內存模型規定，對于多個線程共享的變量，存儲在主內存當中，每個線程都有自己獨立的工作內存，線程只能訪問自己的工作內存，不可以訪問其它線程的工作內存。工作內存中保存了主內存共享變量的副本，線程要操作這些共享變量，只能通過操作工作內存中的副本來實現，操作完畢之后再同步回到主內存當中。
? ? 一個變量被定義為volatile,那說明這個變量是易變的。如果一個線程修改了這個變量，那這個線程將通知其他線程這個變量已做修改，工作內存保持的變量副本時效，必須重新從共享內存讀取這個變量的最新值，因此，被volatile非常適合做狀態標識。
public?class?Volatile?{private?volatile?static?boolean?flag?=?true;public?static?void?work()?{while?(flag)?{System.out.println("=============");}}public?static?void?stop()?{flag?=?false;System.out.println("----stop?work----");}public?static?void?main(String[]?args)?{new?Thread(new?Runnable()?{public?void?run()?{work();}}).start();new?Thread(new?Runnable()?{public?void?run()?{try?{Thread.sleep(100l);}?catch?(InterruptedException?e)?{}stop();}}).start();} }? ? ? 可以看見線程馬上結束了自己的工作，但是我們如果不用volatile修飾flag，還是發現線程也馬上停止了在控制臺的打印。HotSpot編譯器在server模式和client模式編譯不同， 在client模式下，多線程讀取變量時，都會直接從主內存中去讀取，不會保存在工作內存中，所有加不加volatile效果一樣，而server模式下，則對代碼做了優化。而eclipse中默認的啟動模式client。
ReetrantLock
? ? ?(畫了一張不知道是什么圖的圖），圖上我們可以看出，ReetrantLock有有屬性Sync sync,FairSync和NonFairSync是Sync的兩個子類，Sync繼承自AQS(AbstractQueuedSynchronizer)。
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? ??很明顯，ReetrantLock實現了公平鎖和非公平鎖。通過源碼我們可以看出ReetrantLock默認為非公平鎖，并且提供了一個boolean參數的構造函數，true為公平鎖，false為非公平鎖。
?public?ReentrantLock(){sync?=?new?NonfairSync();}public?ReentrantLock(boolean?flag){sync?=?((Sync)?(flag???((Sync)?(new?FairSync()))?:?((Sync)?(new?NonfairSync()))));} ? ?現在我們來看看你ReetrantLock.lock(）到底干了什么？
? ? 非公平鎖一開始嘗試檢查state的值，如果是0就通過CAS看是否能成功置成1，操作如果成功，那么該線程獲得鎖，而公平鎖并沒有，這也就是公平和非公平的區別。如果非公平鎖對state的CAS沒有成功，則和公平鎖一樣acquire()。
?//FairSync:protected?final?boolean?tryAcquire(int?i){Thread?thread?=?Thread.currentThread();int?j?=?getState();if(j?==?0){if(!hasQueuedPredecessors()?&&?compareAndSetState(0,?i)){setExclusiveOwnerThread(thread);return?true;}}?elseif(thread?==?getExclusiveOwnerThread()){int?k?=?j?+?i;if(k?<?0){throw?new?Error("Maximum?lock?count?exceeded");}?else{setState(k);return?true;}}return?false;}//NonFairSync:final?boolean?nonfairTryAcquire(int?i){Thread?thread?=?Thread.currentThread();int?j?=?getState();if(j?==?0){if(compareAndSetState(0,?i)){setExclusiveOwnerThread(thread);return?true;}}?elseif(thread?==?getExclusiveOwnerThread()){int?k?=?j?+?i;if(k?<?0){throw?new?Error("Maximum?lock?count?exceeded");}?else{setState(k);return?true;}}return?false;}? ? ?同樣在tryAcquire中，公平鎖在state=0的情況下看了看sync隊列中有沒有人排在前面（確實是挺公平的），而非公平鎖完全是不管這條件的，我們再來看看acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), i)，addWaiter是把線程包裝成Node，這里就不貼出來了。
final?boolean?acquireQueued(final?Node?node,?int?arg)?{boolean?failed?=?true;try?{boolean?interrupted?=?false;for?(;;)?{final?Node?p?=?node.predecessor();//如果當前的節點是head說明他是隊列中第一個“有效的”節點，因此嘗試獲取if?(p?==?head?&&tryAcquire(arg))?{setHead(node);p.next?=?null;failed?=?false;return?interrupted;}//否則，檢查前一個節點的狀態為，看當前獲取鎖失敗的線程是否需要掛起。//如果需要，借助JUC包下的LockSopport類的靜態方法Park掛起當前線程。if?(shouldParkAfterFailedAcquire(p,?node)&&parkAndCheckInterrupt())?interrupted?=?true;}}?finally?{//如果有異常if?(failed)//?取消請求，對應到隊列操作，就是將當前節點從隊列中移除。?cancelAcquire(node);} }? ? ? ?到此為止，一個線程對于鎖的一次競爭才告一段落，結果又兩種，要么成功獲取到鎖（不用進入到AQS隊列中），要么獲取失敗被掛起，等待下次喚醒后繼續循環嘗試獲取鎖，值得注意的是，AQS的隊列為FIFO隊列，所以，每次及時被CPU假喚醒，且當前線程不是出在頭節點的位置，也是會被掛起的。（為了防止篇幅過長，AQS中的condition和node將在下篇講）。
? ? ? ?那么問題來了，sychronized和ReentranLock各自要在什么場合用呢？下面貼一下各大博客的總結吧
? ? ? ?synchronized是托管給JVM執行的，而lock是java寫的控制鎖的代碼。在Java1.5中，synchronize是性能低效的。因為這是一個重量級操作，需要調用操作接口，導致有可能加鎖消耗的系統時間比加鎖以外的操作還多。相比之下使用Java提供的Lock對象，性能更高一些。但是到了Java1.6，發生了變化。synchronize在語義上很清晰，可以進行很多優化，有適應自旋，鎖消除，鎖粗化，輕量級鎖，偏向鎖等等。導致在Java1.6上synchronize的性能并不比Lock差。官方也表示，他們也更支持synchronize，在未來的版本中還有優化余地。
? ? ? ?synchronized原語和ReentrantLock在一般情況下沒有什么區別，但是在非常復雜的同步應用中，請考慮使用ReentrantLock，特別是遇到下面2種需求的時候。
? ? ?1.某個線程在等待一個鎖的控制權時需要中斷
? ? ?2.多個條件變量或者鎖投票
? ? ?3.時間鎖等候或者無塊機構鎖
轉載于:https://my.oschina.net/chener/blog/478640
總結
以上是生活随笔為你收集整理的synchronized,ReetrantLock与volatile（二）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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