一、ReentrantLock 与synchronized的区别
1. 两者的共同点
●都是用来协调多线程对共享对象、变量的访问
●都是可重入锁,同一线程可以多次获得同一个锁
●都保证了可见性和互斥性
2. 两者的不同点
●ReentrantLock 显示的获得、释放锁,synchronized 隐式获得释放锁
●ReentrantLock 可响应中断、可轮回,synchronized 是不可以响应中断的,为处理锁的不可用性提供了更高的灵活性
●ReentrantLock 是 API 级别的,synchronized 是 JVM 级别的
●ReentrantLock 可以实现公平锁
●ReentrantLock 通过 Condition 可以绑定多个条件
●底层实现不一样, synchronized 是同步阻塞,使用的是悲观并发策略,lock 是同步非阻塞,采用的是乐观并发策略
●Lock 是一个接口,而 synchronized 是 Java 中的关键字,synchronized 是内置的语言实现。
●synchronized 在发生异常时,会自动释放线程占有的锁,因此不会导致死锁现象发生;而 Lock 在发生异常时,如果没有主动通过 unLock()去释放锁,则很可能造成死锁现象,因此使用 Lock 时需要在 finally 块中释放锁。
●Lock 可以让等待锁的线程响应中断,而 synchronized 却不行,使用 synchronized 时,等待的线程会一直等待下去,不能够响应中断。
●通过 Lock 可以知道有没有成功获取锁,而 synchronized 却无法办到。
●Lock 可以提高多个线程进行读操作的效率,既就是实现读写锁等。
二、 什么是线程的上下文切换?
巧妙地利用了时间片轮转的方式, CPU 给每个任务都服务一定的时间,然后把当前任务的状态保存下来,在加载下一任务的状态后,继续服务下一任务,任务的状态保存及再加载, 这段过程就叫做上下文切换。时间片轮转的方式使多个任务在同一颗 CPU 上执行变成了可能。
1. 进程
(有时候也称做任务)是指一个程序运行的实例。在 Linux 系统中,线程就是能并行运行并且与他们的父进程(创建他们的进程)共享同一地址空间(一段内存区域)和其他资源的轻量级的进程。
2. 上下文
是指某一时间点 CPU 寄存器和程序计数器的内容。
3. 寄存器
是 CPU 内部的数量较少但是速度很快的内存(与之对应的是 CPU 外部相对较慢的 RAM 主内存)。寄存器通过对常用值(通常是运算的中间值)的快速访问来提高计算机程序运行的速度。
4. 程序计数器
是一个专用的寄存器,用于表明指令序列中 CPU 正在执行的位置,存的值为正在执行的指令的位置或者下一个将要被执行的指令的位置,具体依赖于特定的系统。
5. PCB-“切换桢”
上下文切换可以认为是内核(操作系统的核心)在 CPU 上对于进程(包括线程)进行切换,上下文切换过程中的信息是保存在进程控制块(PCB, process control block)中的。PCB 还经常被称作“切换桢”(switchframe)。信息会一直保存到 CPU 的内存中,直到他们被再次使用。
6. 上下文切换的活动
●挂起一个进程,将这个进程在 CPU 中的状态(上下文)存储于内存中的某处。
●在内存中检索下一个进程的上下文并将其在 CPU 的寄存器中恢复。
●跳转到程序计数器所指向的位置(即跳转到进程被中断时的代码行),以恢复该进程在程序中。
●引起线程上下文切换的原因
●当前执行任务的时间片用完之后,系统 CPU 正常调度下一个任务;
●当前执行任务碰到 IO 阻塞,调度器将此任务挂起,继续下一任务;
●多个任务抢占锁资源,当前任务没有抢到锁资源,被调度器挂起,继续下一任务;
●用户代码挂起当前任务,让出 CPU 时间;
●硬件中断;
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