Java面试那点事——基础200115

1. 什么是锁消除？什么是锁膨胀

锁消除：

对数据进行逃逸分析。对象实例都是存在于线程共享的堆中的，即便是局部变量的对象，也是存在于堆中，但是局部变量对象的引用是存在于方法栈中的，方法栈是线程私有，线程之间彼此不可见，当对于这样的引用进行加锁和释放锁的时候，其实是没有必要的，因为数据是不会逃逸出去，比如说StringBuffer的append方法，是synchronized修饰的同步方法，虚拟机检测到这类情况不会发生数据逃逸就会在运行的时候消除锁，从而提高性能。

锁膨胀/锁粗化：

原则上需要尽量缩小加锁的范围，把需要同步的代码的范围尽量缩小，这样其他线程可以尽快的获得锁。

但是如果频繁对同一个对象进行加锁和解锁的操作，频繁的同步互斥操作会造成不必要的性能损耗；对于这种情况，需要把加锁提前到对象的第一个操作之前，解锁释放到最后一个对象，例子：StringBuffer对象变成全部局部，此时变成堆的线程共享。

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2. 乐观锁有哪几种？主要思想是什么？

乐观锁：偏向锁、轻量级锁、自旋锁

乐观锁的主要思想是：CAS（compare and swap）

CAS是一种思想，并不是一种锁，它是一种原子操作，通过比较传入的值来判断是否更新，一样则更新，不一样则失败。

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3. 多线程锁的升级原理是什么？

锁的级别从低到高：

无锁—偏向锁—轻量级锁—重量级锁

无锁：不加锁，所有线程都可以对资源进行访问，失败则重试

偏向锁：适用于必须同步但是只有一个线程执行的代码块，虚拟机检测到同步的代码块只有一个线程持续执行，就会在后续加上偏向锁。减少非竞争条件的同步代码，提升性能。

轻量级锁：只有一个线程执行同步代码块的时候会加上偏向锁，当第二个线程加入竞争，偏向锁就会升级会轻量级锁，第二个线程不会阻塞，而是通过自旋等待第一个线程释放锁。第二个线程自旋（也就是CPU空转）可以避免用户态和内核态的转换，提升性能。

重量级锁：当第三个线程加入竞争，轻量级锁就会升级为重量级锁，线程会阻塞等待，直到线程释放锁。

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4. 什么是死锁？如何预防死锁？死锁和活锁的区别是什么？

死锁：多个线程因竞争资源而造成的互相等待，没有外力作用则一直等待下去。

死锁条件：

• 互斥
• 不剥夺
• 请求和保持
• 循环等待

活锁：死锁和活锁的表现都是程序不在运行，但是死锁中所有线程都是出于阻塞状态的，活锁中所有线程都是活的状态，是在运行，不断的try，但是不在继续执行，在做无用功。

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