多線程與高并發(fā)干貨筆記分享，造起來(lái)

1. 創(chuàng)建線程的四種方式

• 實(shí)現(xiàn)Runnable 重寫(xiě)run方法

• 繼承Thread 重寫(xiě)run方法

• 線程池創(chuàng)建 Executors.newCachedThreadPool()

• 實(shí)現(xiàn)Callable接口

2. Thread線程操作方法

當(dāng)前線程睡眠指定mills毫秒

• Thread.sleep([mills])

  當(dāng)前線程優(yōu)雅讓出執(zhí)行權(quán)

• Thread.yield()

????????例如Thread t1, t2，在t2的run方法中調(diào)用t1.join(),線程t2將等待t1完成后執(zhí)行

• join

3. Thread狀態(tài)

4. synchronized

• 鎖住的是對(duì)象而不是代碼

• this 等價(jià)于 當(dāng)前類(lèi).class

• 鎖定方法，非鎖定方法同時(shí)進(jìn)行

• 鎖在執(zhí)行過(guò)程中發(fā)生異常會(huì)自動(dòng)釋放鎖

• synchronized獲得的鎖是可重入的

• 鎖升級(jí) 偏向鎖-自旋鎖-重量級(jí)鎖

• synchronized(object)不能用String常量/Integer，Long等基本數(shù)據(jù)類(lèi)型

• 鎖定對(duì)象的時(shí)候要保證對(duì)象不能被重寫(xiě)，最好加final定義

4. volatile

• 保證線程可見(jiàn)性

• 禁止指令重排序

• volatile并不能保證多個(gè)線程修改的一致性，要保持一致性還是需要synchronized關(guān)鍵字

• volatile 引用類(lèi)型（包括數(shù)組）只能保證引用本身的可見(jiàn)性，不能保證內(nèi)部字段的可見(jiàn)性 volatile關(guān) 鍵字只能用于變量而不可以修飾方法以及代碼塊

5. synchronized與AtomicLong以及LongAdder的效率對(duì)比

Synchronized 是需要加鎖的，效率偏低；AtomicLong 不需要申請(qǐng)鎖，使用CAS機(jī)制；LongAdder 使用分段鎖，所以效率好，在并發(fā)數(shù)量特別高的時(shí)候，LongAdder最合適

6. ConcurrentHashMap的分段鎖原理

分段鎖就是將數(shù)據(jù)分段上鎖，把鎖進(jìn)一步細(xì)粒度化，有助于提升并發(fā)效率。HashTable容器在競(jìng)爭(zhēng)激烈的并發(fā)環(huán)境下表現(xiàn)出效率低下的原因是所有訪問(wèn)HashTable的線程都必須競(jìng)爭(zhēng)同一把鎖，假如容器里有多把鎖，每一把鎖用于鎖容器其中一部分?jǐn)?shù)據(jù)，那么當(dāng)多線程訪問(wèn)容器里不同數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)時(shí)，線程間就不會(huì)存在鎖競(jìng)爭(zhēng)，從而可以有效提高并發(fā)訪問(wèn)效率，這就是ConcurrentHashMap所使用的鎖分段技術(shù)。首先將數(shù)據(jù)分成一段一段地存儲(chǔ)，然后給每一段數(shù)據(jù)配一把鎖，當(dāng)一個(gè)線程占用鎖訪問(wèn)其中一個(gè)段數(shù)據(jù)的時(shí)候，其他段的數(shù)據(jù)也能被其他線程訪問(wèn)。

7. ReentrantLock

ReentrantLock可以替代synchronized 但是ReentrantLock必須手動(dòng)開(kāi)啟鎖/關(guān)閉鎖，synchronized遇到異常會(huì)自動(dòng)釋放鎖，ReentrantLock需要手動(dòng)關(guān)閉，一般都是放在finally中關(guān)閉 定義鎖 Lock lock = new ReentrantLock(); 開(kāi)啟 lock.lock(); 關(guān)閉 lock.unlock(); 使用Reentrantlock可以進(jìn)行“嘗試鎖定”tryLock，這樣無(wú)法鎖定，或者在指定時(shí)間內(nèi)無(wú)法鎖定，線程可以決定是否繼續(xù)等待。使用tryLock進(jìn)行嘗試鎖定，不管鎖定與否，方法都將繼續(xù)執(zhí)行 可以根據(jù)tryLock的返回值來(lái)判定是否鎖定 也可以指定tryLock的時(shí)間，由于tryLock(time)拋出異常，所以要注意unclock的處理，必須放到finally中，如果tryLock未鎖定，則不需要unlock 使用ReentrantLock還可以調(diào)用lockInterruptibly方法，可以對(duì)線程interrupt方法做出響應(yīng)，在一個(gè)線程等待鎖的過(guò)程中，可以被打斷 new ReentrantLock(true) 表示公平鎖，不帶參數(shù)默認(rèn)為false，非公平鎖

8. CountDownLatch

countDownLatch這個(gè)類(lèi)可以使一個(gè)線程等待其他線程各自執(zhí)行完畢后再執(zhí)行。是通過(guò)一個(gè)計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，計(jì)數(shù)器的初始值是線程的數(shù)量。當(dāng)調(diào)用countDown()方法后，每當(dāng)一個(gè)線程執(zhí)行完畢后，計(jì)數(shù)器的值就-1，當(dāng)計(jì)數(shù)器的值為0時(shí)，表示所有線程都執(zhí)行完畢，然后在閉鎖上等待的線程就可以恢復(fù)工作了。

線程中調(diào)用countDown()方法開(kāi)始計(jì)數(shù)；在調(diào)用await()方法的線程中，當(dāng)計(jì)數(shù)器為0后續(xù)才會(huì)繼續(xù)執(zhí)行，否則一直等待；也可以使用latch.await(timeout, unit)在等待timeout時(shí)間后如果計(jì)數(shù)器不為0，線程仍將繼續(xù)。countDown()之后的代碼不受計(jì)數(shù)器控制 與join區(qū)別，使用join的線程將被阻塞，使用countDown的線程不受影響，只有調(diào)用await的時(shí)候才會(huì)阻塞

8. CyclicBarrier

作用就是會(huì)讓指定數(shù)量的（數(shù)量由構(gòu)造函數(shù)指定）所有線程都等待完成后才會(huì)繼續(xù)下一步行動(dòng)。構(gòu)造函數(shù)：public CyclicBarrier(int parties)

 public CyclicBarrier(int parties)?public?CyclicBarrier(int?parties,?Runnable?barrierAction)

parties 是線程的個(gè)數(shù)；barrierAction為最后一個(gè)到達(dá)線程要做的任務(wù)
所有線程會(huì)等待全部線程到達(dá)柵欄之后才會(huì)繼續(xù)執(zhí)行，并且最后到達(dá)的線程會(huì)完成 Runnable 的任務(wù)。
實(shí)現(xiàn)原理：在CyclicBarrier的內(nèi)部定義了一個(gè)Lock對(duì)象，每當(dāng)一個(gè)線程調(diào)用await方法時(shí)，將攔截的線程數(shù)減1，然后判斷剩余攔截?cái)?shù)是否為初始值parties，如果不是，進(jìn)入Lock對(duì)象的條件隊(duì)列等待。如果是，執(zhí)行barrierAction對(duì)象的Runnable方法，然后將鎖的條件隊(duì)列中的所有線程放入鎖等待隊(duì)列中，這些線程會(huì)依次的獲取鎖、釋放鎖。

9. Phaser

可重復(fù)使用的同步屏障，功能類(lèi)似于CyclicBarrier和CountDownLatch，但支持更靈活的使用。

Phaser使我們能夠建立在邏輯線程需要才去執(zhí)行下一步的障礙等。

我們可以協(xié)調(diào)多個(gè)執(zhí)行階段，為每個(gè)程序階段重用Phaser實(shí)例。每個(gè)階段可以有不同數(shù)量的線程等待前進(jìn)到另一個(gè)階段。我們稍后會(huì)看一個(gè)使用階段的示例。

要參與協(xié)調(diào)，線程需要使用Phaser實(shí)例 register() 本身。請(qǐng)注意：這只會(huì)增加注冊(cè)方的數(shù)量，我們無(wú)法檢查當(dāng)前線程是否已注冊(cè) - 我們必須將實(shí)現(xiàn)子類(lèi)化以支持此操作。

線程通過(guò)調(diào)用 arriAndAwaitAdvance() 來(lái)阻止它到達(dá)屏障，這是一種阻塞方法。當(dāng)數(shù)量到達(dá)等于注冊(cè)的數(shù)量時(shí)，程序的執(zhí)行將繼續(xù)，并且數(shù)量將增加。我們可以通過(guò)調(diào)用getPhase（）方法獲取當(dāng)前數(shù)量。

10. ReadWriteLock

ReadWriteLock的具體實(shí)現(xiàn)是ReentrantReadWriteLock
ReadWriteLock允許分別創(chuàng)建讀鎖跟寫(xiě)鎖

ReadWriteLock?readWriteLock?=?new?ReentrantReadWriteLock(); Lock readLock = readWriteLock.readLock(); Lock writeLock = readWriteLock.writeLock();

使用ReadWriteLock時(shí)，適用條件是同一個(gè)數(shù)據(jù)，有大量線程讀取，但僅有少數(shù)線程修改。ReadWriteLock可以保證：

• 只允許一個(gè)線程寫(xiě)入（其他線程既不能寫(xiě)入也不能讀?。?；

• 沒(méi)有寫(xiě)入時(shí)，多個(gè)線程允許同時(shí)讀（提高性能）
  

讀寫(xiě)分離鎖可以有效地幫助減少鎖競(jìng)爭(zhēng)，以提高系統(tǒng)性能,讀寫(xiě)鎖讀讀之間不互斥，讀寫(xiě)，寫(xiě)寫(xiě)都是互斥的

11. Semaphore

Semaphore 是一個(gè)計(jì)數(shù)信號(hào)量，必須由獲取它的線程釋放。常用于限制可以訪問(wèn)某些資源的線程數(shù)量，例如通過(guò) Semaphore 限流。
對(duì)于Semaphore來(lái)說(shuō)，它要保證的是資源的互斥而不是資源的同步，在同一時(shí)刻是無(wú)法保證同步的，但是卻可以保證資源的互斥。只是限制了訪問(wèn)某些資源的線程數(shù)，其實(shí)并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)同步。

常用方法: 1、acquire(int permits)

從此信號(hào)量獲取給定數(shù)目的許可，在提供這些許可前一直將線程阻塞，或者線程已被中斷。就好比是一個(gè)學(xué)生占兩個(gè)窗口。這同時(shí)也對(duì)應(yīng)了相應(yīng)的release方法。

2、release(int permits)

釋放給定數(shù)目的許可，將其返回到信號(hào)量。這個(gè)是對(duì)應(yīng)于上面的方法，一個(gè)學(xué)生占幾個(gè)窗口完事之后還要釋放多少

3、availablePermits()

返回此信號(hào)量中當(dāng)前可用的許可數(shù)。也就是返回當(dāng)前還有多少個(gè)窗口可用。

4、reducePermits(int reduction)

根據(jù)指定的縮減量減小可用許可的數(shù)目。

5、hasQueuedThreads()

查詢(xún)是否有線程正在等待獲取資源。

6、getQueueLength()

返回正在等待獲取的線程的估計(jì)數(shù)目。該值僅是估計(jì)的數(shù)字。

7、tryAcquire(int permits, long timeout, TimeUnit unit)

如果在給定的等待時(shí)間內(nèi)此信號(hào)量有可用的所有許可，并且當(dāng)前線程未被中斷，則從此信號(hào)量獲取給定數(shù)目的許可。

8、acquireUninterruptibly(int permits)

從此信號(hào)量獲取給定數(shù)目的許可，在提供這些許可前一直將線程阻塞。

12. Exchanger

用于兩個(gè)工作線程之間交換數(shù)據(jù)的封裝工具類(lèi)，簡(jiǎn)單說(shuō)就是一個(gè)線程在完成一定的事務(wù)后想與另一個(gè)線程交換數(shù)據(jù)，則第一個(gè)先拿出數(shù)據(jù)的線程會(huì)一直等待第二個(gè)線程，直到第二個(gè)線程拿著數(shù)據(jù)到來(lái)時(shí)才能彼此交換對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)。其定義為 Exchanger泛型類(lèi)型，其中 V 表示可交換的數(shù)據(jù)類(lèi)型，對(duì)外提供的接口很簡(jiǎn)單，具體如下：

Exchanger()：無(wú)參構(gòu)造方法。

V exchange(V v)：等待另一個(gè)線程到達(dá)此交換點(diǎn)（除非當(dāng)前線程被中斷），然后將給定的對(duì)象傳送給該線程，并接收該線程的對(duì)象。

V exchange(V v, long timeout, TimeUnit unit)：等待另一個(gè)線程到達(dá)此交換點(diǎn)（除非當(dāng)前線程被中斷或超出了指定的等待時(shí)間），然后將給定的對(duì)象傳送給該線程，并接收該線程的對(duì)象。

13. LockSupport

LockSupport 是一個(gè)非常方便實(shí)用的線程阻塞工具，他可以在任意位置讓線程阻塞。

LockSupport 的靜態(tài)方法 park（）可以阻塞當(dāng)前線程，類(lèi)似的還有 parkNanos()，parkUntil(）等，他們實(shí)現(xiàn)了一個(gè)限時(shí)的等待。

同樣的，有阻塞的方法，當(dāng)然有喚醒的方法，什么呢？unpark（Thread） 方法。該方法可以將指定線程喚醒。

需要注意的是：park 方法和 unpark 方法執(zhí)行順序不是那么的嚴(yán)格。比如我們?cè)?Thread 類(lèi)中提到的 suspend 方法 和resume 方法，如果順序錯(cuò)誤，將導(dǎo)致永遠(yuǎn)無(wú)法喚醒，但 park 方法和 unpark 方法則不會(huì),因?yàn)?LockSupport 使用了類(lèi)似信號(hào)量的機(jī)制。他為每一個(gè)線程準(zhǔn)備了一個(gè)許可（默認(rèn)不可用），如果許可能用，那么 park 函數(shù)會(huì)立即返回，并且消費(fèi)這個(gè)許可（也就是將許可變?yōu)椴豢捎茫?，如果許可不可用，將會(huì)阻塞。而 unpark 方法則使得一個(gè)許可變?yōu)榭捎?/p>

14. AQS

AQS 為 AbstractQueuedSynchronizer 的簡(jiǎn)稱(chēng)

AQS是JDK下提供的一套用于實(shí)現(xiàn)基于FIFO等待隊(duì)列的阻塞鎖和相關(guān)的同步器的一個(gè)同步框架。這個(gè)抽象類(lèi)被設(shè)計(jì)為作為一些可用原子int值來(lái)表示狀態(tài)的同步器的基類(lèi)。AQS管理一個(gè)關(guān)于狀態(tài)信息的單一整數(shù)，該整數(shù)可以表現(xiàn)任何狀態(tài)。比如 Semaphore 用它來(lái)表現(xiàn)剩余的許可數(shù)， ReentrantLock 用它來(lái)表現(xiàn)擁有它的線程已經(jīng)請(qǐng)求了多少次鎖；FutureTask 用它來(lái)表現(xiàn)任務(wù)的狀態(tài)(尚未開(kāi)始、運(yùn)行、完成和取消)

使用須知：

Usage

To use this class as the basis of a synchronizer, redefine thefollowing methods, as applicable, by inspecting and/or modifyingthe synchronization state using {@link #getState}, {@link#setState} and/or {@link #compareAndSetState}:{@link #tryAcquire}{@link #tryRelease}{@link #tryAcquireShared}{@link #tryReleaseShared}>{@link #isHeldExclusively}

以上方法不需要全部實(shí)現(xiàn)，根據(jù)獲取的鎖的種類(lèi)可以選擇實(shí)現(xiàn)不同的方法: 支持獨(dú)占(排他)獲取鎖的同步器應(yīng)該實(shí)現(xiàn)tryAcquire、 tryRelease、isHeldExclusively; 支持共享獲取鎖的同步器應(yīng)該實(shí)現(xiàn)tryAcquireShared、tryReleaseShared、isHeldExclusively。

• AQS淺析

AQS的實(shí)現(xiàn)主要在于維護(hù)一個(gè)"volatile int state"（代表共享資源）和 一個(gè)FIFO線程等待隊(duì)列（多線程爭(zhēng)用資源被阻塞時(shí)會(huì)進(jìn)入此隊(duì)列）。隊(duì)列中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)是對(duì)線程的一個(gè)封裝，包含線程基本信息，狀態(tài)，等待的資源類(lèi)型等。

state的訪問(wèn)方式有三種:

getState() setState() compareAndSetState()

AQS定義兩種資源共享方式

Exclusive（獨(dú)占，只有一個(gè)線程能執(zhí)行，如ReentrantLock） Share（共享，多個(gè)線程可同時(shí)執(zhí)行，如Semaphore/CountDownLatch） 不同的自定義同步器爭(zhēng)用共享資源的方式也不同。自定義同步器在實(shí)現(xiàn)時(shí)只需要實(shí)現(xiàn)共享資源state的獲取與釋放方式即可， 至于具體線程等待隊(duì)列的維護(hù)（如獲取資源失敗入隊(duì)/喚醒出隊(duì)等），AQS已經(jīng)在頂層實(shí)現(xiàn)好了。自定義同步器實(shí)現(xiàn)時(shí)主要實(shí)現(xiàn)以下幾種方法：

isHeldExclusively()：該線程是否正在獨(dú)占資源。只有用到condition才需要去實(shí)現(xiàn)它。

tryAcquire(int)：獨(dú)占方式。嘗試獲取資源，成功則返回true，失敗則返回false。

tryRelease(int)：獨(dú)占方式。嘗試釋放資源，成功則返回true，失敗則返回false。tryAcquireShared(int)：共享方式。嘗試獲取資源。負(fù)數(shù)表示失??；0表示成功，但沒(méi)有剩余可用資源；正數(shù)表示成功，且有剩余資源。

tryReleaseShared(int)：共享方式。嘗試釋放資源，如果釋放后允許喚醒后續(xù)等待結(jié)點(diǎn)返回true，否則返回false。

以ReentrantLock為例

state初始化為0，表示未鎖定狀態(tài)。
A線程lock()時(shí)，會(huì)調(diào)用tryAcquire()獨(dú)占該鎖并將state+1。
此后，其他線程再tryAcquire()時(shí)就會(huì)失敗，直到A線程unlock()到state=0（即釋放鎖）為止，其它線程才有機(jī)會(huì)獲取該鎖。
當(dāng)然，釋放鎖之前，A線程自己是可以重復(fù)獲取此鎖的（state會(huì)累加），這就是可重入的概念。
但要注意，獲取多少次就要釋放多么次，這樣才能保證state是能回到零態(tài)的。

以CountDownLatch為例

任務(wù)分為N個(gè)子線程去執(zhí)行，state也初始化為N（注意N要與線程個(gè)數(shù)一致）。
這N個(gè)子線程是并行執(zhí)行的，每個(gè)子線程執(zhí)行完后countDown()一次，state會(huì)CAS減1。
等到所有子線程都執(zhí)行完后(即state=0)，會(huì)unpark()主調(diào)用線程，然后主調(diào)用線程就會(huì)從await()函數(shù)返回，繼續(xù)后余動(dòng)作。
一般來(lái)說(shuō)，自定義同步器要么是獨(dú)占方法，要么是共享方式，
他們也只需實(shí)現(xiàn)tryAcquire-tryRelease、tryAcquireShared-tryReleaseShared中的一種即可。
但AQS也支持自定義同步器同時(shí)實(shí)現(xiàn)獨(dú)占和共享兩種方式，如"ReentrantReadWriteLock"。

15. 鎖基本概念

• 公平鎖/非公平鎖

• 可重入鎖

• 獨(dú)享鎖/共享鎖

• 互斥鎖/讀寫(xiě)鎖

• 樂(lè)觀鎖/悲觀鎖

• 分段鎖

• 偏向鎖/輕量級(jí)鎖/重量級(jí)鎖

• 自旋鎖

• 公平鎖/非公平鎖

公平鎖是指多個(gè)線程按照申請(qǐng)鎖的順序來(lái)獲取鎖。
非公平鎖是指多個(gè)線程獲取鎖的順序并不是按照申請(qǐng)鎖的順序， 有可能后申請(qǐng)的線程比先申請(qǐng)的線程優(yōu)先獲取鎖; 有可能會(huì)造成優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)或者饑餓現(xiàn)象。
對(duì)于Java ReentrantLock而言，通過(guò)構(gòu)造函數(shù)指定該鎖是否是公平鎖，默認(rèn)是非公平鎖。
非公平鎖的優(yōu)點(diǎn)在于吞吐量比公平鎖大。
對(duì)于Synchronized而言，也是一種非公平鎖。由于其并不像ReentrantLock是通過(guò)AQS的來(lái)實(shí)現(xiàn)線程調(diào)度, 所以并沒(méi)有任何辦法使其變成公平鎖。

• 可重入鎖

可重入鎖又名遞歸鎖，是指在同一個(gè)線程在外層方法獲取鎖的時(shí)候，在進(jìn)入內(nèi)層方法會(huì)自動(dòng)獲取鎖。
ReentrantLock, Synchronized都是可重入鎖。
可重入鎖的一個(gè)好處是可一定程度避免死鎖

• 獨(dú)享(排他)鎖/共享鎖

獨(dú)享鎖是指該鎖一次只能被一個(gè)線程所持有。
共享鎖是指該鎖可被多個(gè)線程所持有。
對(duì)于ReentrantLock而言，其是獨(dú)享鎖。
但是對(duì)于Lock的另一個(gè)實(shí)現(xiàn)類(lèi)ReadWriteLock，其讀鎖是共享鎖，其寫(xiě)鎖是獨(dú)享鎖。讀鎖的共享鎖可保證并發(fā)讀是非常高效的，讀寫(xiě)，寫(xiě)讀 ，寫(xiě)寫(xiě)的過(guò)程是互斥的。獨(dú)享鎖與共享鎖也是通過(guò)AQS來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)實(shí)現(xiàn)不同的方法，來(lái)實(shí)現(xiàn)獨(dú)享或者共享。
對(duì)于Synchronized而言，當(dāng)然是獨(dú)享鎖。

• 互斥鎖/讀寫(xiě)鎖

上面講的獨(dú)享鎖/共享鎖就是一種廣義的說(shuō)法，互斥鎖/讀寫(xiě)鎖就是具體的實(shí)現(xiàn)。
互斥鎖在Java中的具體實(shí)現(xiàn)就是ReentrantLock
讀寫(xiě)鎖在Java中的具體實(shí)現(xiàn)就是ReadWriteLock

• 樂(lè)觀鎖/悲觀鎖

樂(lè)觀鎖與悲觀鎖不是指具體的什么類(lèi)型的鎖，而是指看待并發(fā)同步的角度。

• 悲觀鎖(Synchronized 和 ReentrantLock)

認(rèn)為對(duì)于同一個(gè)數(shù)據(jù)的并發(fā)操作，一定是會(huì)發(fā)生修改的，哪怕沒(méi)有修改，也會(huì)認(rèn)為修改。
因此對(duì)于同一個(gè)數(shù)據(jù)的并發(fā)操作，悲觀鎖采取加鎖的形式。悲觀的認(rèn)為，不加鎖的并發(fā)操作一定會(huì)出問(wèn)題。

• 樂(lè)觀鎖(java.util.concurrent.atomic包)

認(rèn)為對(duì)于同一個(gè)數(shù)據(jù)的并發(fā)操作，是不會(huì)發(fā)生修改的。在更新數(shù)據(jù)的時(shí)候，會(huì)采用嘗試更新，不斷重新的方式更新數(shù)據(jù)。樂(lè)觀的認(rèn)為，不加鎖的并發(fā)操作是沒(méi)有事情的。
悲觀鎖適合寫(xiě)操作非常多的場(chǎng)景，樂(lè)觀鎖適合讀操作非常多的場(chǎng)景，
不加鎖會(huì)帶來(lái)大量的性能提升。
悲觀鎖在Java中的使用，就是利用各種鎖。
樂(lè)觀鎖在Java中的使用，是無(wú)鎖編程，常常采用的是CAS算法。典型的例子就是原子類(lèi)，通過(guò)CAS自旋實(shí)現(xiàn)原子操作的更新。

• 分段鎖

分段鎖其實(shí)是一種鎖的設(shè)計(jì)，并不是具體的一種鎖，ConcurrentHashMap并發(fā)的實(shí)現(xiàn)就是通過(guò)分段鎖的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)高效的并發(fā)操作。
ConcurrentHashMap中的分段鎖稱(chēng)為Segment， 它類(lèi)似于HashMap（JDK7與JDK8中HashMap的實(shí)現(xiàn)）的結(jié)構(gòu)， 即內(nèi)部擁有一個(gè)Entry數(shù)組，數(shù)組中的每個(gè)元素又是一個(gè)鏈表；同時(shí)又是一個(gè)ReentrantLock（Segment繼承了ReentrantLock)。當(dāng)需要put元素的時(shí)候，并不是對(duì)整個(gè)hashmap進(jìn)行加鎖， 而是先通過(guò)hashcode來(lái)知道他要放在那一個(gè)分段中，然后對(duì)這個(gè)分段進(jìn)行加鎖， 所以當(dāng)多線程put的時(shí)候，只要不是放在一個(gè)分段中，就實(shí)現(xiàn)了真正的并行的插入。但是，在統(tǒng)計(jì)size的時(shí)候，可就是獲取hashmap全局信息的時(shí)候，就需要獲取所有的分段鎖才能統(tǒng)計(jì)。
分段鎖的設(shè)計(jì)目的是細(xì)化鎖的粒度，當(dāng)操作不需要更新整個(gè)數(shù)組的時(shí)候， 就僅僅針對(duì)數(shù)組中的一項(xiàng)進(jìn)行加鎖操作。

• 偏向鎖/輕量級(jí)鎖/重量級(jí)鎖

這三種鎖是指鎖的狀態(tài)，并且是針對(duì)Synchronized。在Java 5通過(guò)引入鎖升級(jí)的機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)高效Synchronized。這三種鎖的狀態(tài)是通過(guò)對(duì)象監(jiān)視器在對(duì)象頭中的字段來(lái)表明的。

• 偏向鎖

是指一段同步代碼一直被一個(gè)線程所訪問(wèn)，那么該線程會(huì)自動(dòng)獲取鎖。降低獲取鎖的代價(jià)。

• 輕量級(jí)鎖

是指當(dāng)鎖是偏向鎖的時(shí)候，被另一個(gè)線程所訪問(wèn)，偏向鎖就會(huì)升級(jí)為輕量級(jí)鎖， 其他線程會(huì)通過(guò)自旋的形式嘗試獲取鎖，不會(huì)阻塞，提高性能。

• 重量級(jí)鎖

是指當(dāng)鎖為輕量級(jí)鎖的時(shí)候，另一個(gè)線程雖然是自旋，但自旋不會(huì)一直持續(xù)下去， 當(dāng)自旋一定次數(shù)的時(shí)候，還沒(méi)有獲取到鎖，就會(huì)進(jìn)入阻塞，該鎖膨脹為重量級(jí)鎖。重量級(jí)鎖會(huì)讓其他申請(qǐng)的線程進(jìn)入阻塞，性能降低。

• 自旋鎖

在Java中，自旋鎖是指嘗試獲取鎖的線程不會(huì)立即阻塞，而是采用循環(huán)的方式去嘗試獲取鎖， 這樣的好處是減少線程上下文切換的消耗，缺點(diǎn)是循環(huán)會(huì)消耗CPU。典型的自旋鎖實(shí)現(xiàn)的例子，可以參考自旋鎖的實(shí)現(xiàn)

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