Java 并发面试题, 如何优化 Java 中的锁?

Step 1

Q:: 什么是Java中的锁？

A:: Java中的锁是一种同步机制，用于确保多个线程在访问共享资源时不会产生冲突。锁主要分为两种：内部锁（synchronized关键字）和显式锁（如ReentrantLock）。

Step 2

Q:: 如何优化Java中的锁？

A:: 优化Java中的锁可以从以下几个方面入手：1) 减少锁的粒度：尽量减少锁定的代码块范围；2) 使用读写锁（ReadWriteLock）：在读多写少的场景下，可以提高并发性能；3) 使用无锁（Lock-free）数据结构：例如使用原子变量（AtomicInteger等）或并发集合（如ConcurrentHashMap）；4) 减少锁的持有时间：优化代码逻辑，缩短锁定时间；5) 使用CAS（Compare-And-Swap）操作：CAS操作是无锁编程的一种技术，可以避免线程阻塞。

Step 3

Q:: 什么是读写锁（ReadWriteLock）？

A:: 读写锁是一种特殊的锁，它允许多个读线程同时访问共享资源，但在写线程访问时，所有读线程和其他写线程都被阻塞。Java提供了ReentrantReadWriteLock来实现读写锁。

Step 4

Q:: 什么是CAS操作？

A:: CAS（Compare-And-Swap）是一种原子操作，它比较内存中的某个值是否与预期值相同，如果相同则更新为新值。CAS操作是无锁编程的基础，能够避免线程阻塞。Java中的Atomic包提供了多种基于CAS的类，如AtomicInteger、AtomicLong等。

Step 5

Q:: 什么是死锁？如何避免死锁？

A:: 死锁是指两个或多个线程在执行过程中因争夺资源而互相等待，导致这些线程无法继续执行。避免死锁的方法包括：1) 避免嵌套锁：尽量避免在一个锁内获取另一个锁；2) 使用定时锁：如tryLock方法，可以在指定时间内尝试获取锁，超时则放弃；3) 设计时避免循环依赖：确保获取锁的顺序一致，避免形成锁的循环依赖。