1.進(jìn)程間的通訊方式

1.1 共享內(nèi)存
1.2 消息隊列
1.3 管道
1.4 信號量（相當(dāng)于鎖機(jī)制）

2. 線程間通訊方式

2.1 鎖機(jī)制（Synchronized,Lock等）
2.2 線程同步（等待喚醒機(jī)制）

3. 并發(fā)編程的三大問題

3.1 可見性：當(dāng)一個線程修改了一個變量，另一個線程立馬可見，在java中采用兩種方式鎖，volatile修飾變量

volatile是如何實現(xiàn)可見性：volatile關(guān)鍵字產(chǎn)生的匯編指令前面有l(wèi)oc指令，該指令的作用就是將當(dāng)前處理器緩存行中的數(shù)據(jù)寫回系統(tǒng)內(nèi)存，Mesi協(xié)議：寫回內(nèi)存的操作回事其他CPU里面緩存了該內(nèi)存地址的數(shù)據(jù)無效。

3.2 順序性：代碼執(zhí)行的順序沒有按照預(yù)想的順序進(jìn)行，造成有序性的問題就是指令重排，分為編譯器的指令重排和處理器的指令重排，java編譯器通過插入內(nèi)存屏障來保證可見性，JVM提供四種標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)存屏障。

as-if-serial內(nèi)存模型
單線程程序執(zhí)行順序，不管怎么重排，程序的執(zhí)行結(jié)果不能被改變。必須遵守as-if-serial規(guī)則。

JMM happens-before原則

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3.3 原子性：表示不可中斷的一個或一系列操作，volatile關(guān)鍵字無法保證原子性，原子性的保證需要通過加鎖或者JUC下提供的Atomic類

實現(xiàn)原理：synchronized底層匯編指令除了Lock之外還有一個是cmpxchg即為CAS是實現(xiàn)，CAS具體實現(xiàn)，總線鎖定LOCK或者緩存鎖定，在加鎖的時候首先對對象頭中的信息進(jìn)行CAS替換，然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，最后在釋放鎖的時候，將緩存中的值刷新回主內(nèi)存。

4. java中的鎖

自旋鎖： 線程通過循環(huán)的方式去嘗試獲取鎖直到成功
樂觀鎖： 當(dāng)線程需要修改數(shù)據(jù)的時候不需要加鎖，在修改數(shù)據(jù)時如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)和之前獲取的不一致，則讀最新數(shù)據(jù)，修改后重試修改
悲觀鎖： 加鎖
獨占鎖：只能有一個線程去獲取鎖
共享鎖：給資源加上讀鎖之后不能修改只能讀。
可重入鎖，不可重入鎖：線程拿到一把鎖之后，可以自由進(jìn)入同一把鎖同步的其他代碼塊
公平和非公平鎖

4.1 synchronized

1. 可以用于實例方法，鎖的對象是this
2. 用于static修飾的方法上鎖對象是class對象
3. 鎖作用域自定義鎖對象

特殊優(yōu)化：鎖消除，鎖粗化
4. sychronized鎖升級

鎖.png

過程：無鎖->偏向鎖（JDK6以后默認(rèn)開啟偏向鎖的優(yōu)化，可以通過JVM參數(shù)控制是否開啟偏向鎖）->輕量級鎖->重量級鎖

當(dāng)線程需要進(jìn)入同步代碼塊的時候，先去檢查MARK word中的信息，如果是偏向鎖且持有的線程ID是當(dāng)前線程ID則進(jìn)入通過代碼塊，如果不是則嘗試使用CAS進(jìn)行替換，如果替換成功則進(jìn)入通過代碼塊，否則持有當(dāng)前偏向鎖的線程到安全點暫定然后將當(dāng)前Markword中的信息復(fù)制到自己的棧記錄中，搶占線程也復(fù)制，然后使用CAS將markword執(zhí)行執(zhí)行當(dāng)前線程棧記錄，繼續(xù)進(jìn)行執(zhí)行，否則進(jìn)行自選CAS嘗試替換，當(dāng)自選到一定地步然后會膨脹為重量級鎖monitor對象

圖片.png

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suspend/resume不會釋放資源
wait/notify會釋資源，拋出異常
park/unpark不會釋放資源，可以提前喚醒，不拋出異常