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2024-05-25 00:13
admin一、可重入锁实现方式？
可重入锁（Reentrant Lock）是一种支持同一线程多次获取锁的机制，它允许一个线程在持有锁的情况下再次获取同一个锁。这种机制在某些情况下可以提高代码的灵活性和效率。
在Java语言中，可通过以下几种方式来实现可重入锁：
1. synchronized关键字：Java中的synchronized关键字就是一种内置的可重入锁。当一个线程进入synchronized代码块时，会尝试获取对象的锁，如果当前线程已经持有该锁，则可以再次获得，实现了可重入性。
2. ReentrantLock类：Java提供了ReentrantLock类作为显示的可重入锁实现。通过创建ReentrantLock对象，使用lock()方法获取锁，unlock()方法释放锁。线程可以多次调用lock()方法获取同一个锁。
3. 可重入读写锁：Java的ReadWriteLock接口提供了可重入的读写锁。它允许多个读取线程同时持有读锁，但只有一个写线程可以持有写锁。当一个线程已经持有读锁时，可以再次获取读锁或升级为写锁。
无论使用哪种方式实现可重入锁，都需要注意遵循锁的获取和释放的原则，以避免死锁和资源竞争问题。另外，可重入锁还需要考虑线程同步和并发控制等问题，具体应用时需谨慎使用。
二、可重入锁的原理？
重入锁实现可重入性原理或机制是：
每一个锁关联一个线程持有者和计数器，当计数器为 0 时表示该锁没有被任何线程持有，那么任何线程都可能获得该锁而调用相应的方法；当某一线程请求成功后，JVM会记下锁的持有线程，并且将计数器置为 1；此时其它线程请求该锁，则必须等待；而该持有锁的线程如果再次请求这个锁，就可以再次拿到这个锁，同时计数器会递增；当线程退出同步代码块时，计数器会递减，如果计数器为 0，则释放该锁。
三、什么是条件锁，读写锁，自旋锁，可重入锁？
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自旋锁(Spin lock)
自旋锁与互斥锁有点类似，只是自旋锁不会引起调用者睡眠，如果自旋锁已经被别的执行单元保持，调用者就一直循环在那里看是
否该自旋锁的保持者已经释放了锁，"自旋"一词就是因此而得名。其作用是为了解决某项资源的互斥使用。因为自旋锁不会引起调用者睡眠，所以自旋锁的效率远
高于互斥锁。虽然它的效率比互斥锁高，但是它也有些不足之处：
1、自旋锁一直占用CPU，他在未获得锁的情况下，一直运行－－自旋，所以占用着CPU，如果不能在很短的时 间内获得锁，这无疑会使CPU效率降低。
2、在用自旋锁时有可能造成死锁，当递归调用时有可能造成死锁，调用有些其他函数也可能造成死锁，如 copy_to_user()、copy_from_user()、kmalloc()等。
因此我们要慎重使用自旋锁，自旋锁只有在内核可抢占式或SMP的情况下才真正需要，在单CPU且不可抢占式的内核下，自旋锁的操作为空操作。自旋锁适用于锁使用者保持锁时间比较短的情况下。
两种锁的加锁原理
互斥锁：线程会从sleep（加锁）——>running（解锁），过程中有上下文的切换，cpu的抢占，信号的发送等开销。
自旋锁：线程一直是running(加锁——>解锁)，死循环检测锁的标志位，机制不复杂。
互斥锁属于sleep-waiting类型的锁。例如在一个双核的机器上有两个线程(线程A和线程B)，它们分别运行在Core0和
Core1上。假设线程A想要通过pthread_mutex_lock操作去得到一个临界区的锁，而此时这个锁正被线程B所持有，那么线程A就会被阻塞
(blocking)，Core0 会在此时进行上下文切换(Context
Switch)将线程A置于等待队列中，此时Core0就可以运行其他的任务(例如另一个线程C)而不必进行忙等待。而自旋锁则不然，它属于busy-waiting类型的锁，如果线程A是使用pthread_spin_lock操作去请求锁，那么线程A就会一直在
Core0上进行忙等待并不停的进行锁请求，直到得到这个锁为止。
两种锁的区别
互斥锁的起始原始开销要高于自旋锁，但是基本是一劳永逸，临界区持锁时间的大小并不会对互斥锁的开销造成影响，而自旋锁是死循环检测，加锁全程消耗cpu，起始开销虽然低于互斥锁，但是随着持锁时间，加锁的开销是线性增长。
两种锁的应用
互斥锁用于临界区持锁时间比较长的操作，比如下面这些情况都可以考虑
1 临界区有IO操作
2 临界区代码复杂或者循环量大
3 临界区竞争非常激烈
4 单核处理器
至于自旋锁就主要用在临界区持锁时间非常短且CPU资源不紧张的情况下，自旋锁一般用于多核的服务器。
lock与Syntronized的区别
转自自：
java并发之Lock与synchronized的区别
1）Lock是一个接口，而synchronized是Java中的关键字，synchronized是内置的语言实现；
2）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；
3）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；
4）通过Lock可以知道有没有成功获取锁，而synchronized却无法办到。
5）Lock可以提高多个线程进行读操作的效率。
在性能上来说，如果竞争资源不激烈，两者的性能是差不多的，而当竞争资源非常激烈时（即有大量线程同时竞争），此时Lock的性能要远远优于synchronized。所以说，在具体使用时要根据适当情况选择。
两者在锁的相关概念上区别：
1.可重入锁
如果锁具备可重入性，则称作为可重入锁。像synchronized和ReentrantLock都是可重入锁，可重入性在我看来实际上表明了锁的分配机制：基于线程的分配，而不是基于方法调用的分配。举个简单的例子，当一个线程执行到某个synchronized方法时，比如说method1，而在method1中会调用另外一个synchronized方法method2，此时线程不必重新去申请锁，而是可以直接执行方法method2。
看下面这段代码就明白了：
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class MyClass
{
public synchronized void method1()
{
method2();
}
public synchronized void method2()
{
}
}
上述代码中的两个方法method1和method2都用synchronized修饰了，假如某一时刻，线程A执行到了method1，此时线程A获取了这个对象的锁，而由于method2也是synchronized方法，假如synchronized不具备可重入性，此时线程A需要重新申请锁。但是这就会造成一个问题，因为线程A已经持有了该对象的锁，而又在申请获取该对象的锁，这样就会线程A一直等待永远不会获取到的锁。
而由于synchronized和Lock都具备可重入性，所以不会发生上述现象。
2.可中断锁
可中断锁：顾名思义，就是可以相应中断的锁。
在Java中，synchronized就不是可中断锁，而Lock是可中断锁。
如果某一线程A正在执行锁中的代码，另一线程B正在等待获取该锁，可能由于等待时间过长，线程B不想等待了，想先处理其他事情，我们可以让它中断自己或者在别的线程中中断它，这种就是可中断锁。
在前面演示lockInterruptibly()的用法时已经体现了Lock的可中断性。
3.公平锁
公平锁即尽量以请求锁的顺序来获取锁。比如同是有多个线程在等待一个锁，当这个锁被释放时，等待时间最久的线程（最先请求的线程）会获得该所，这种就是公平锁。
非公平锁即无法保证锁的获取是按照请求锁的顺序进行的。这样就可能导致某个或者一些线程永远获取不到锁。
在Java中，synchronized就是非公平锁，它无法保证等待的线程获取锁的顺序。
而对于ReentrantLock和ReentrantReadWriteLock，它默认情况下是非公平锁，但是可以设置为公平锁。
看一下这2个类的源代码就清楚了：
在ReentrantLock中定义了2个静态内部类，一个是NotFairSync，一个是FairSync，分别用来实现非公平锁和公平锁。
我们可以在创建ReentrantLock对象时，通过以下方式来设置锁的公平性：
1
ReentrantLock
lock = new ReentrantLock(true);
如果参数为true表示为公平锁，为fasle为非公平锁。默认情况下，如果使用无参构造器，则是非公平锁。
另外在ReentrantLock类中定义了很多方法，比如：
isFair() //判断锁是否是公平锁
isLocked() //判断锁是否被任何线程获取了
isHeldByCurrentThread() //判断锁是否被当前线程获取了
hasQueuedThreads() //判断是否有线程在等待该锁
在ReentrantReadWriteLock中也有类似的方法，同样也可以设置为公平锁和非公平锁。不过要记住，ReentrantReadWriteLock并未实现Lock接口，它实现的是ReadWriteLock接口。
4.读写锁
读写锁将对一个资源（比如文件）的访问分成了2个锁，一个读锁和一个写锁。
正因为有了读写锁，才使得多个线程之间的读操作不会发生冲突。
ReadWriteLock就是读写锁，它是一个接口，ReentrantReadWriteLock实现了这个接口。
可以通过readLock()获取读锁，通过writeLock()获取写锁。
性能比较
在JDK1.5中，synchronized是性能低效的。因为这是一个重量级操作，它对性能最大的影响是阻塞的是实现，挂起线程和恢复线程的操作都需要转入内核态中完成，这些操作给系统的并发性带来了很大的压力。相比之下使用Java提供的Lock对象，性能更高一些。Brian
Goetz对这两种锁在JDK1.5、单核处理器及双Xeon处理器环境下做了一组吞吐量对比的实验，发现多线程环境下，synchronized的吞吐量下降的非常严重，而ReentrankLock则能基本保持在同一个比较稳定的水平上。但与其说ReetrantLock性能好，倒不如说synchronized还有非常大的优化余地，于是到了JDK1.6，发生了变化，对synchronize加入了很多优化措施，有自适应自旋，锁消除，锁粗化，轻量级锁，偏向锁等等。导致在JDK1.6上synchronize的性能并不比Lock差。官方也表示，他们也更支持synchronize，在未来的版本中还有优化余地，所以还是提倡在synchronized能实现需求的情况下，优先考虑使用synchronized来进行同步。
四、synchronize是可重入锁吗 jdk1.8？
首先结论是不管jdk哪个版本，synchronize都是可重入锁，只不过早期版本它是一个重量级锁。
后来的版本对它进行了优化，这就涉及了synchronize的锁升级。从无锁、偏向锁、轻量级锁到重量级锁的一个过程。
可以通过自己动手写一个synchronize的方法，方法体也叫临界区中仍然可以存在synchronize来证明。
五、java 重入锁实现原理
Java是一种广泛应用于软件开发领域的编程语言，其强大的功能和灵活性使其成为许多开发人员首选的工具。其中，重入锁是Java多线程编程中非常重要的概念之一，其实现原理对于理解Java并发编程至关重要。
Java重入锁实现原理
重入锁是一种支持重复加锁的锁定机制，通俗来说就是同一个线程可以对同一个锁进行多次加锁操作，而不会造成死锁。Java中的重入锁通过实现`java.util.concurrent.locks.ReentrantLock`类来实现，下面我们来详细探讨其实现原理：
- **AQS（AbstractQueuedSynchronizer）**
- **Sync抽象类**
- **lock()方法**
- **unlock()方法**
- **实现规避死锁**
AQS是实现Java并发工具的关键框架，它通过队列的方式管理获取锁失败的线程，并支持重入、条件等待等功能。重入锁通过继承AQS来实现对锁的管理。
在ReentrantLock中有一个Sync抽象类，它定义了多个获取锁和释放锁的方法，用于子类ReentrantLock实现。Sync的子类有FairSync和NonfairSync，分别实现了公平锁和非公平锁的获取方式，其中非公平锁的性能更好，因此是默认选择。
当一个线程调用lock()方法时，会首先尝试获取锁，如果成功则锁计数器加一，如果当前线程已经持有锁，仅增加锁计数器即可，如果获取失败则会按照公平或非公平的方式加入等待队列排队。
当一个线程调用unlock()方法时，会将锁计数器减一，当锁计数器减到0时表示该线程释放了锁，此时会唤醒等待队列中的线程尝试获取锁。
重入锁的实现原理能够有效规避死锁问题，因为同一个线程可以多次获取同一个锁，而不会造成相互等待的情况。这种机制大大提高了代码的灵活性和安全性。
总的来说，Java中重入锁的实现原理涉及到AQS框架、Sync抽象类、lock()和unlock()方法等多个方面，通过这些机制来保证线程安全性和避免死锁问题。深入理解这些原理对于编写高效的并发程序至关重要。
六、如何编写DLL使其可重入？
可重入DLL不能使用全局变量。您使用的是全局变量C。
如果模型包含DLL的两个实例i1和i2，则DLL只加载一次。因此，C只有一个实例。
在plecsStart（）中将内存分配给实例i1和i2的Converter_struct。现在，一旦模拟开始，将为实例i1和i2调用plecsStart（），但不能假设首先调用哪个实例。在任何情况下，C都只指向上次调用plecsStart（）时分配的内存。
在模拟过程中，为实例i1和i2调用了plecsOutput（）。同样，您不能假设何时调用哪个实例。由于您直接使用全局变量C，因此无论是为i1还是i2调用plecsOutput（），您都将始终使用上次调用plecsStart（）时分配的内存。
解决方案很简单：去掉全局变量C。相反，在plecsStart（）和plecsOutput（）中使用局部变量声明。在plecsOutput（）中，将本地变量分配给aState->userData的值，您已经在plecsStart（）中使用了该值来存储指向为C分配的内存的指针。
七、分布式锁为什么要具备可重入性？
因为我们不能准确的知道锁内业务逻辑的耗时，再加上根据机器当时的状态及各种原因锁内业务逻辑耗时不是一成不变的固定值，所以对锁的过期时间设置不能足够的准确。一旦线程A的锁在逻辑结束之前被Redis过期释放掉了，其他线程就有可能获得锁就如锁内逻辑，此时A的逻辑还没执行结束，那么就存在锁内逻辑同时被两个线程执行，依旧存在线程安全问题。针对可这问题我们需要考虑一下可重入锁。
八、php读写锁
随着互联网的快速发展和技术的不断进步，网站的访问量和用户操作也呈现出爆炸式的增长。在这个大数据时代，如何保障网站的性能和数据的完整性成为了每个开发者都需要面对的挑战。在处理高并发和多线程读写的情况下，合理地使用锁机制能有效提高系统的并发能力和数据的一致性。其中，php读写锁是一种非常实用的技术。
什么是php读写锁？
php读写锁是一种在多线程读写场景下，通过锁机制实现数据的安全访问和操作的技术。在一个高并发环境中，当多个线程同时对同一资源进行读写操作时，很容易出现数据错乱、脏读等问题。而php读写锁能够在多线程读写操作中进行合理调度，保证数据的一致性和正确性。
php读写锁的原理
php读写锁主要由两种锁类型组成：
- 共享锁（read lock）：多个线程可以同时获取并持有共享锁。在持有共享锁的情况下，线程只能进行读操作，而不能进行写操作。
- 排它锁（write lock）：只允许一个线程持有排它锁。一旦某个线程持有了排它锁，其他线程无法再获取读锁或写锁，从而保证了数据的安全性。
当一个线程要对共享资源进行读操作时，首先要获取共享锁。如果没有线程正在进行写操作，则该线程可以顺利获取并持有共享锁。但如果有线程正在进行写操作，则读操作线程会被阻塞，直到所有的写操作都完成。
当一个线程要对共享资源进行写操作时，首先要获取排它锁。一旦某个线程持有了排它锁，其他线程无法再获取读锁或写锁，从而保证数据的完整性和正确性。只有当写操作线程释放了排它锁后，其他线程才能继续进行读操作或写操作。
php读写锁的优势
php读写锁相较于其他同步机制，具有以下优势：
- 更高的并发性：读写锁允许多个线程同时获取共享锁，提高了系统的并发处理能力。
- 更好的数据一致性：读写锁通过合理地控制共享锁和排它锁的获取和释放顺序，有效地保证了数据的一致性和正确性。
- 更低的资源占用：读写锁在处理只读操作时，允许多个线程同时获取共享锁，减少了不必要的排它锁的竞争，节省了资源。
如何在PHP中使用读写锁
在PHP中，可以使用扩展库pthread进行读写锁的操作。下面是一个基本的示例：
<?php
// 创建一把读写锁
$lock = new \Mutex();
// 共享资源
$sharedResource = null;
// 写线程
function writeThread($lock, &$sharedResource) {
do {
// 获取排它锁
$lock->lock();
// 写操作
$sharedResource = generateResource();
// 释放排它锁
$lock->unlock();
// 休眠一段时间
usleep(1000);
} while (true);
}
// 读线程
function readThread($lock, &$sharedResource) {
do {
// 获取共享锁
$lock->lock();
// 读操作
readResource($sharedResource);
// 释放共享锁
$lock->unlock();
// 休眠一段时间
usleep(100);
} while (true);
}
// 创建多个读线程和一个写线程
for ($i = 0; $i < 10; $i++) {
$tid = pcntl_fork();
if ($tid == -1) {
die('fork failed');
} elseif ($tid == 0) {
readThread($lock, $sharedResource);
exit();
}
}
writeThread($lock, $sharedResource);
// 子进程退出时，回收资源
while (pcntl_waitpid(-1, $status, WNOHANG) > 0);
// 释放读写锁
$lock->destroy();
在上面的示例中，使用了扩展库pthread提供的Mutex类来创建读写锁。写线程和读线程分别通过获取排它锁和共享锁来进行写操作和读操作。通过合理地控制锁的获取和释放，保证了数据的一致性和安全性。
总结
在并发读写场景下，php读写锁是一种非常有用的技术，能够提高系统的并发能力和保障数据的一致性。通过使用共享锁和排它锁，有效地控制了线程对共享资源的访问和操作。在实际开发中，我们应该根据具体的业务需求和系统特点，合理地使用php读写锁，提高系统性能和数据安全。
九、php缓存锁
在开发过程中，对于网站的性能优化是一个极其重要的问题。网页的加载速度直接关系到用户的体验和网站的排名。而对于大型网站来说，高并发的访问可能会导致数据库压力过大，从而影响网站的响应速度。
为了解决这个问题，我们可以通过使用`php缓存锁`来提升网站的性能和并发能力。
什么是PHP缓存锁？
PHP缓存锁是一种机制，用于管理对共享资源的并发访问。在并发访问场景下，多个线程或进程可能会同时访问共享资源，如果没有合适的控制机制，可能会导致数据不一致或资源冲突的问题。
通过使用PHP缓存锁，我们可以实现对共享资源的互斥访问，使得同一时间只有一个线程或进程可以访问该资源，从而保证数据的一致性和系统的可靠性。
为什么需要使用PHP缓存锁？
在并发访问的环境下，如果多个线程或进程同时访问共享资源，可能会导致以下问题：
- 数据不一致：由于同时访问共享资源，可能会出现数据不一致问题，比如多个线程同时对一个变量进行修改。
- 资源冲突：多个线程或进程同时访问同一个资源时，可能会导致资源冲突，从而影响系统的正常运行。
- 性能下降：如果没有合适的控制机制，大量的并发访问可能会导致系统的性能下降。
为了解决上述问题，我们可以使用PHP缓存锁。
如何使用PHP缓存锁？
在PHP中，我们可以使用`php-cache-lock`扩展来实现缓存锁的功能。`php-cache-lock`提供了一组API，可以方便地进行缓存锁的创建、获取、释放等操作。
下面是一个使用`php-cache-lock`的示例：
十、php session写锁
PHP Session 写锁详解
PHP程序中，保护session数据的一种方法是通过使用session锁。session锁有两种类型：读锁和写锁。本文将主要讨论PHP中的session写锁，以及相关的实现和最佳实践。
什么是PHP Session写锁？
在PHP中，当一个页面脚本试图对session数据进行写操作时，系统会尝试获取一个session写锁。这样做是为了确保在写入session数据时，其他脚本不能同时修改session数据，从而避免数据的不一致性或丢失。
为什么需要PHP Session写锁？
当多个页面脚本同时尝试写入session数据时，如果没有锁机制来控制对session数据的访问，就有可能发生数据竞争的情况。通过引入写锁，可以避免多个脚本同时写入session数据，保证数据的完整性。
如何实现PHP Session写锁？
在PHP中，可以通过session_write_close()函数主动释放session写锁。这样一来，其他脚本就可以再次获取session写锁进行操作。另外，也可以通过合理设计代码结构和逻辑，减少对session写锁的需求。
PHP Session写锁的实现示例
<?php
session_start();
session_write_close(); // 释放session写锁
// 进行其他操作
?>
PHP Session写锁的最佳实践
在开发PHP应用程序时，应该注意以下几点以确保使用session写锁的最佳实践：
- 避免不必要的session操作，尽量减少对session写锁的需求；
- 尽量缩短获取session写锁的时间，避免长时间占用锁导致其他脚本等待过久；
- 合理设计代码结构，避免出现死锁或冲突的情况；
- 定期清理过期的session数据，减少对服务器资源的占用。
总结
PHP Session写锁是保护session数据完整性的重要机制之一。通过合理使用写锁，可以有效避免数据竞争和一致性问题。在开发PHP应用程序时，程序员应该充分了解session写锁的机制和最佳实践，以提高程序的性能和安全性。
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