线程池

synchronized与lock区别

锁

偏向锁

解释：

轻锁

重锁

解释：阻塞态内核申请的锁

优势：能够冻结其他处在自旋的锁

劣势：从用户态变成内核态需要消耗大量的资源，没事就不要烦我们的内核老大哥，他很忙的，而且锁的数量也是有限制的。

常用

sychornized

lock

名词解释

首先要解释这里的三把锁是什么东西，虽然叫三把锁，其中1、2根本谈不上锁，只有3是真正的锁，他会向内核申请一把真正的大锁，锁掉当前正在被使用的资源，冻结掉没有争抢到资源的进程，防止他们过多的占用系统性能。

没有竞争的情况，比如现在只有A线程需要这个资源，A线程会在该资源上贴上自己的名字，就像上厕所，不锁门只是在门上贴个A线程专用，此处没有竞争，自然没有强烈的抢占。
有竞争的情况，现在B火急火燎的要来抢占这个坑，那么A在上面贴的A专用，B可不会当回事，现在就是有竞争的情况，此时AB为了争夺这个坑位，自然要加上锁，他们会几乎同时向资源发送一个属于自己的进程ID，资源收到的第一份ID的所有者，现在则拿到了抢占权利，比如B拿到了，那他就可以大大方方的去厕所，A没拿到，就会在外面急的团团转，也就是自旋锁，比如通过while循环就可以写出自旋锁，所以这根本算不上一个锁，但他也确确实实能达到锁的一些效果，所以称为轻量锁，他最大的问题就是在高并发的时候，比如来他10000条线程，只有线程1抢到了资源剩下的9999条线程都在自旋，他们并没有结束进程，而是一直在等待线程1使用完资源，这会造成宕机。
竞争比较激烈的情况（高消耗系统性能）：所以我们这个时候必须需要一把能够冻结其他处在自旋的锁，而从内核申请的synchronized锁就有这个功能，在第一个线程争抢到资源后，之后的线程都会进入队列状态，并且处于冻结状态，也就是所谓的阻塞态。
synchronized这么好那么为什么不直接用synchronize？

从用户态变成内核态需要消耗大量的资源，没事就不要烦我们的内核老大哥，他很忙的，而且锁的数量也是有限制的。

CAS

先匹配再交换：两个线程修改同一个变量，number初始值为1，比如A线程欲修改变量number，将其增加1，A线程会先获得一份number的初始值，在改变这个复制的初始值前，他会回过头看看，number的值是否被其他的线程如B给修改了，如果修改了，那么复制的初始值就没有意义了，他就会重新获取内存中的number新值，这步就是匹配，如果回头望了望发现没有被修改，那么就将复制的值改为number，并且赋值到内存中number，完成值的修改
如果在比较的过程中后，number的值却被B线程修改了，那么A线程之前复制的初始值就没有了意义，这是不是CAS的漏洞？

实际上在底层汇编代码中有用到LOCK，这个指令会限制当前cpu操作的资源，不能被其他线程修改，只要过了匹配就能保证没有其他线程能够修改这个值

ABA

cas里面著名的ABA情况，如果number被B线程修改为了2，却又被C线程修改回了1，从A到B再到A，那么这个1已经不是之前的那个1了，这个因该怎么解决呢？

可以增加版本号，时间戳

volatile

volatile 不保证原子性指令重排序
是Java里提供的一种轻量级的同步机制，乞丐版的synchronized

不保证原子性
禁止指令重排序

可见性

要解释可见性首先要解释JMM（Java内存模型）

JMM

JVM实例是线程，每开一条线程，便会在内存中开启一块栈空间（工作内存）

内存这里我们将其分为栈空间、主内存（内存条8G 16G那种）

我们创建的对象都是存放在主内存里，这里也可以称为共享内存

比如Demo这个对象（里面包含最简单的number变量初始值为0），我们创建Demo对象便会在主内存中创建一个number变量

而我们现在要开启两条线程，开启时会将共享内存（主内存）里的number变量复制一份到栈空间里

如果我们第一条线程要将number修改为60

过程是这样的，首先在栈空间将值改为60，再将栈空间的60覆盖掉主内存中的0

而此时第二条线程获取的number依旧为0，并不是最新修改完的60

什么叫做不可见性？一个线程修改完主内存的值，另一个线程却不知道主内存的值已经修改了

而volatile便具有可见性，如果我们将Demo里的原来的int number = 0;改成volatile int number = 0;

如果第一条修改了主内存的number值，由于volatile的可见性，会及时通知其他线程，主内存中的number已经被修改了

如果验证这个所谓的可见性？我们写个demo

import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * 这个Demo一共有三条线程
 * AAA、main、GC垃圾回收（这个我们不看）
 * DateBase变量number初始值为0
 * 通过名为AAA将number值修改为60
 * AAA线程特意加了sleep 3秒，这个过程是为了让main获取到主内存中的number值将未修改的number = 0 复制到main线程的栈空间里
 * 此时main线程栈空间里的number为0，所以逃不出循环程序一直没结束
 */
class DataBase {
    int number = 0;			//为加入volatile

    public void numberTo60() {
        this.number = 60;
    }
}

class demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        DataBase dataBase = new DataBase();
        //Thread(()->{}," ").start();
        new Thread(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t come in");
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            dataBase.numberTo60();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t updated number value:" + dataBase.number);
        }, "AAA").start();
        while (dataBase.number == 0) {

        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t mission is over");
    }
}


/**
* AAA	 come in
* AAA	 updated number value:60
* 程序未结束进入死循环
*/


import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 *  加入volatile
 *  AAA线程修改完主内存中的number变量会及时通知其他线程
 *  这就是可见性
 *  最终main跳过while循环
 *  程序结束
 */
class DataBase {
    volatile int number = 0;   //加入volatile

    public void numberTo60() {
        this.number = 60;
    }
}

class demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        DataBase dataBase = new DataBase();
        //Thread(()->{}," ").start();
        new Thread(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t come in");
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            dataBase.numberTo60();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t updated number value:" + dataBase.number);
        }, "AAA").start();
        while (dataBase.number == 0) {

        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t mission is over");
    }
}

/**
* AAA	 come in
* AAA	 updated number value:60
* main	 mission is over
* Process finished with exit code 0
*/