JAVA并发编程之基本概念

1、锁是对对象访问的时候，通过对对象加锁，防止并行访问的控制手段；对对象加锁成功，代表我持有这个对象的监视器，解锁，代表释放了这个对象的监视器。

拿到对象的监视器，肯定是对对象加锁成功的；对对象加锁成功 ，程序可以主动Watiing或者Time_waiting在对象监视器上。

2、锁与监视器区别

参见以下文章 Java锁和监视器  java-jvm-jstack-（监视器和锁的概念） Synchronized的内部实现原理

3、同步队列与等待队列

简单的理解是同步队列存放着竞争同步资源的线程的引用（不是存放线程），而等待队列存放着待唤醒的线程的引用。

在Object的监视器模型中，一个对象拥有一个同步队列和一个等待队列，而并发包中的Lock（更确切的说是同步器AQS）拥有一个同步队列和多个等待队列。

4、非公平锁和公平锁

公平锁模式，是根据FIFO规则，在同步队列中，依据线程等待锁的时间长短，也就是头结点的下一个节点获取到锁。

非公平锁模式，一个线程在释放锁之后，ReentrantLock类从同步队列中怎么决定哪个线程可以获取到锁的？非公平锁的非公平体性体现在一个线程会首先尝试获取同步状态，不管同步队列是否有线程在排队，这就有可能在其他线程释放锁后，当前线程比同步队列中的线程先获取到锁。

以Semaphore类说明：
1、//非公平锁，在获取同步状态时，直接尝试获取同步状态，如果获取同步状态成功，则获取到锁。注意，非公平锁的线程并没有判断当前同步队列是否有节点。
final int nonfairTryAcquireShared(int acquires) {
            for (;;) {
                int available = getState();
                int remaining = available - acquires;
                if (remaining < 0 ||
                    compareAndSetState(available, remaining))
                    return remaining;
            }
        }
2、//公平锁，在获取同步状态时，先判断当前同步队列是否有节点，如果有存在等待的节点，则返回-1，表示获取锁失败
protected int tryAcquireShared(int acquires) {
            for (;;) {
                if (hasQueuedPredecessors())//查询是否有线程正在等待获取锁。
                    return -1;
                int available = getState();
                int remaining = available - acquires;
                if (remaining < 0 ||
                    compareAndSetState(available, remaining))
                    return remaining;
            }
        }
           

5、自旋锁

自旋锁：线程获取锁的时候，如果锁被其他线程持有，则当前线程将循环等待，直到获取到锁。

6、happen-before规则

• 程序次序规则：一个线程内，按照代码顺序，书写在前面的操作先行发生于书写在后面的操作；参考这里：java 8大happen-before原则超全面详解
• 锁定规则：一个unLock操作先行发生于后面对同一个锁的lock操作；
• volatile变量规则：对一个变量的写操作先行发生于后面对这个变量的读操作； 对一个 volatile 变量的读，总是能看到（任意线程）对这个 volatile 变量最后的写入。关于volatile变量的，很重要，看这里： volatile变量规则：对一个变量的写操作先行发生于后面对这个变量的读操作
• 传递规则：如果操作A先行发生于操作B，而操作B又先行发生于操作C，则可以得出操作A先行发生于操作C；
• 线程启动规则：Thread对象的start()方法先行发生于此线程的每个一个动作；
• 线程中断规则：对线程interrupt()方法的调用先行发生于被中断线程的代码检测到中断事件的发生；
• 线程终结规则：线程中所有的操作都先行发生于线程的终止检测，我们可以通过Thread.join()方法结束、Thread.isAlive()的返回值手段检测到线程已经终止执行；

7、偏向锁，轻量级锁，重量级锁

     偏向锁：偏向锁是一种针对加锁操作的优化手段。它的核心思想是：如果一个线程获得了锁，那么锁就进入偏向模式。当这个线程再次请求锁时，无须再做任何同步操作。  

     轻量级锁：轻量级锁是相对于重量级锁而言的，而重量级锁就是传统的锁。轻量级锁是一种乐观锁，它认为锁存在竞争的概率比较小，所以它不使用互斥同步，而是使用CAS操作来获得锁，这样能减少互斥同步所使用的互斥量带来的性能开销。

    重量级锁： 重量级锁是一种悲观锁，它认为总是有多条线程要竞争锁，所以它每次处理共享数据时，不管当前系统中是否真的有线程在竞争锁，它都会使用互斥同步来保证线程的安全。    

    锁升级：参考这个文章，写的不错。Java并发——Synchronized关键字和锁升级，详细分析偏向锁和轻量级锁的升级