lock

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前戏java里面提供了两种锁机制，基于jvm层面实现的关键字synchronized和基于jdk层面实现的Lock锁。

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synchronized关键字

基本使用：synchronized关键字可以用来修饰静态方法，普通方法，代码块，获取到的锁对象分别为当前类Class对象，当前实例对象和synchronized括号里面的对象。

加锁原理：synchronized加锁是基于对象监视器Monitor的monitorenter和monitorexit。在java中，每个对象都会有一个对象监视器，当synchronized修饰代码块时，在开始位置会加上monitorenter指令，在方法结束和异常处会插入monitorexit指令。当执行monitorentrt指令时，会去获取锁的Monitor对象，若是获取到，执行，获取不到的话，线程阻塞。

synchronized的锁升级

​ 偏向锁：当线程执行时，会去修改对象的对象头（Mark Word）中线程id，若是修改成功，执行。若是修改不成功，需要将偏向锁升级为轻量级锁。锁升级的过程是，该获取锁的线程通知Mark Word中标识的线程，使其进入暂停状态。

​ 轻量级锁：争抢锁的线程会去将对象的对象头（Mark Word）拷贝的线程栈中，并将对象头指向该栈（cas操作），若是执行成功，获取到锁，执行代码。若是执行失败，自旋等待其它线程释放锁。

​ 重量级锁：当自旋超过了一定的时间之后，若是还不能获取到锁，将会升级为重量级锁，线程阻塞。

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Lock接口

特性	描述
尝试非阻塞的获取锁	当前线程尝试获取锁，若这一时刻锁没有被其它线程获取到，则成功获取并持有锁。
能被中断的获取锁	获取到锁的线程能够响应中断，当获取到锁的线程被中断时，中断异常将会被抛出，同时锁会被释放。
超时获取锁	在指定的时间之前获取锁，如果过了指定的时间任然无法获取到锁，则返回。

方法名称	描述
void lock()	线程获取锁，当获取到锁后，线程从该方法返回。
void lockInterruptibly() throws InteruptedExecption	与lock方法不同之处在于可以在获取锁的过程中中断当前的线程。
boolean tryLock()	尝试获取锁，获取到返回true，未获取到返回false。
boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InteruptedException;	尝试获取锁，下列三种情况下会返回：1.在指定的时间内获取到锁。2.过了超时时间为获取到锁。3.当前线程被中断。
void unlock()	释放锁
Condition newCondition()	获取等待通知组件，只有成功获取到了锁，才能创建该组件

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lock和synchronized的区别

​ 关于加锁和释放锁方式和原理的不同

• synchronized是jvm层面提供的关键字，获取锁和释放锁不需要手工干预。synchronized获取锁时会获取锁定对象(静态方法->类对象，普通方法->当前对象，代码块->提供的对象)的对象监视器Monitor。一旦一个线程获取到这个对象的Monitor,其它线程就无法获取。但是同一个线程对这个Monitor可以多次获取（可重入）。对于锁的释放，当方法正常执行结束或者发生异常时，会释放该锁。

• lock锁是jdk层面提供的锁，可以基于api执行上锁和解锁操作，操作更加的灵活。Lock接口实现的可重入锁ReentLock，其底层是依赖于AQS实现，AQS内部维护了一个同步队列，获取锁的线程会被加入到这个同步队列上面，等待前一个获取锁的节点释放锁时唤醒。ReentLock提供了多种获取锁的方式，可以在获取锁的时候立即响应中断。

  关于等待队列和同步队列的不同

• synchronized基于对象监视器，调用底层的wait方法时，会将线程加入到等待队列中，内部只维护了一个等待队列，而调用notify或者notifyAll时，会将唤醒的线程加入到同步队列。

• ReentLock内部可以创建多个等待队列，可以调用await方法将获取到锁的线程加入到等待队列，也可以调用singal,singalAll唤醒线程，将其加入到同步队列中。

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