---

一、synchronized原理

synchronized属于哪种锁？

​ 在初始情况下，synchronized会预测当前锁冲突的概率不大。此时以乐观锁的方式来运行（此时也是轻量级锁，以自旋锁的方式实现）。在实际使用的过程中，如果发现锁冲突的情况比较多，synchronized就会升级成悲观锁（也就是重量级锁，基于挂起等待的方式实现）。

1.对于“ 悲观乐观 ”，是自适应的

2.对于“ 重量轻量 ” ，是自适应的。

3.对于“ 自旋 和 挂起等待 ” ，也是自适应的。

4.不是读写锁。

5.是可重入锁。

6.是非公平锁。

1.锁升级

无锁 ->偏向锁->自旋锁（轻量级锁）->重量级锁

• 锁升级的过程是单向的，不会降级。
• 锁升级的过程，就是在 性能 和线性安全之间尽量进行权衡。

偏向锁：

线程池，优化的是创建新线程的效率（优化”找下一任“的效率），提前就创建好，直接拿来用，无缝衔接

偏向锁，（优化了”分手“的效率）

​ 偏向锁不是真的加锁，只是做了一个标记。即使后续要解锁，因为本来就没有加锁，也不用真的去释放锁。也就省下了加锁解锁的开销。当锁冲突出现的时候，偏向锁就会升级成轻量级锁，进行真正的加锁操作。这样既能够保证效率，也能够实现线程安全。

​ 偏向锁就是一个捞女，对舔狗加了微信。一直和舔狗搞暧昧，没有对象之名，却享受着舔狗的好处。拉扯距离，一直不明确关系。如果捞女玩腻了，就可以正大光明的拉黑舔狗的微信，因为本来就不是情侣关系，只是“普通朋友”。以比较高的效率完成分手的操作。如果此时，有别的捞女看上舔狗了，对此时的捞女构成了威胁。出现了“锁竞争“。之前搞暧昧的捞女，就会立刻和舔狗表白，确定情侣关系（抢先加锁）。

偏向锁 的核心思想，就是“懒汉模式” 的一种体现，能不加锁就不加锁，因为加锁就意味着开销。

2.锁消除

• 锁消除，也是一种编译器优化的手段

​ 编译器+JVM会自动针对你自己写的加锁代码，进行判定。如果编译器认为当前的场景不需要加锁，就会把你自己写是synchronized优化掉

比如： StringBuilder ( 不带synchronized) 和 StringBuffer（带有synchronized）

如果在单个线程中使用StringBuffer，此时编译器就会自动把synchronized优化掉。

编译器只有在非常有把握的情况下，才会进行所消除。（触发概率不算很高）

相比之下，偏向锁是运行时的一种策略。锁消除是在编译阶段。

3.锁粗化

• 同样也是编译器优化的手段
• 一段逻辑中如果出现多次加锁解锁, 编译器 + JVM 会自动进行锁的粗化

锁的粒度

synchronized当中，代码越多，就认为锁的粒度越粗。代码越少，锁的粒度越细。

​ 锁的粒度细的时候，能够并发执行的逻辑更多，更有利于充分利用多核CPU资源。但是如果粒度细的锁，被反复进行加锁解锁，可能实际效果还不如粒度粗的锁。（涉及到反复的锁竞争）

比如领导给你安排了三个工作，完成之后，就可以打电话给领导进行汇报。于是你每完成应之后，就打电话汇报一次。但是如果你真敢这么干，领导会红温。不如一次性进行汇报。给领导打电话就是对领导进行加锁，每次进行加锁的时候，都会涉及到锁竞争。（毕竟领导也有手头工作）此时，不如只加一次锁，合在一起进行汇报。

---

二、信号量 Semaphore

​ 迪杰斯特拉提出的信号量，同时，他也是一位荷兰数学家，在数据结构的图中，要想获取两点之间的最短路径，就可以用迪杰斯特拉算法。 PV就是荷兰语的单词首字母。

• 本质上就是一个计数器，描述的是“可用资源的个数”。
• P操作：每次申请资源，让计数器-1，
• V操作：每次释放资源，让计数器+1.（都是原子操作）

例如，停车场门口的计数牌用来显示空车位，进去一辆车，车位减一，出来一辆车，车位加一。此时可用资源就是车位。

如果可用资源为0，还要进行P操作，就会进行阻塞等待，直到其他线程执行V操作为止。

锁的本质上，就是一种可用资源为1的二元信号量。有加锁解锁两种状态。

信号量是一种广义的锁，锁是一种特殊的信号量。

• 操作系统提供了信号量的实现，并且提供了API。JVM封装了API,就可以在Java代码中使用了。

        Semaphore semaphore = new Semaphore(3);semaphore.acquire();	    //P操作semaphore.release();//V操作

在开发中如果遇到了申请资源的场景，就可以用信号量来实现。

三、CountDownLatch

• 同时等待N个任务执行结束

​ 适用于多个线程完成一系列任务的时候，用来衡量任务的进度是否完成。为了完成一个大的任务，把任务拆分成多个小的任务，让这些任务并发的进行执行。用CountDownLatch来判定当前的任务是否全部完成。

​ 比如IDM下载软件，能够多线程进行下载。平常的下载方式，资源和服务器只有一个连接，服务器往往会对于连接传输的速度进行限制。而多线程下载，每个线程都建立一个连接，负责其中的一部分任务。从而提高速度。

1.await方法

• 调用的时候就会阻塞，等待其他的线程完成任务。当所有的线程都完成任务后，此时await才会返回，继续向下执行。

2.countDown方法

• 告诉CountDownLatch，当前的一个子任务已经完成。

  每个线程完成后，调用countDown方法

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {//10个选手参赛，await会等10个人都跑完之后再继续执行CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(10);for (int i = 0; i < 10; i++) {int id = i;Thread thread = new Thread(() -> {System.out.println("thread" + id);try {Thread.sleep(500);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}countDownLatch.countDown();//通知当前的子任务执行完毕});thread.start();}countDownLatch.await();System.out.println("所有的任务结束");
thread0
thread4
thread5
thread6
thread3
thread2
thread1
thread9
thread8
thread7
所有的任务结束

---

点击移步博客主页，欢迎光临~