一、死锁
关于死锁，无外乎，对线程资源的争抢，线程之间相互等待对方释放资源，从而导致等待的一种情况。
出现死锁的条件在于：
①互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用
②请求和保持条件：一个线程因为请求资源的时候导致阻塞，也就是无法请求到其他资源的时候，自身阻塞，但是又无法释放自己所拥有的资源，从而使其他想要获取其资源的线程继续等待。
③不剥夺条件：对于一个拥有某个资源的线程，如果这个线程没有完成其自身的工作，那么，其他线程无法强行剥夺。
④循环等待关系：一系列线程之间形成相互等待的一种循环等待资源的关系。
二、线程状态
首先得知道线程的状态：
①新建状态（New） 新创建了一个线程对象。
②就绪状态（Runnable） 线程对象创建后，其他线程调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中，变得可运行，等待获取CPU的使用权。
③运行状态（Running） 就绪状态的线程获取了CPU，执行程序代码。
④阻塞状态（Blocked） 阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权，暂时停止运行。直到线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态。阻塞的情况分三种：
-------等待阻塞：运行的线程执行wait()方法，JVM会把该线程放入等待池中。
-------同步阻塞：运行的线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，则JVM会把该线程放入锁池中。
-------其他阻塞：运行的线程执行sleep()或join()方法，或者发出了I/O请求时，JVM会把该线程置为阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态。
⑤死亡状态（Dead）：线程执行完了或者因异常退出了run()方法，该线程结束生命周期
其状态变化过程：
当执行new Thread(Runnabler)后，新创建出来的线程处于new状态，这种线程不可能执行。
当执行thread.start()后，线程处于runnable状态，这种情况下只要得CPU，就可以开始执行了。runnable状态的线程，会接受JVM的调度，进入running状态，但是具体何时会进入这个状态，是随机不可知的running状态中的线程最为复杂，可能会进入runnable、waiting、timed_waiting、blocked、dead状态：如果CPU调度给了别的线程，或者执行了Thread.yield()方法，则进入runnable状态，但是也有可能立刻又进入running状态如果执行了Thread.sleep(long)，或者thread.join(long)，或者在锁对象上调用object.wait(long)方法，则会进入timed_waiting状态如果执行thread.join()，或者在锁对象上调用了object.wait()方法，则会进入waiting状态如果进入了同步方法或者同步代码块，没有获取锁对象的话，则会进入blocked状态
处于waiting状态中的线程，如果是因为thread.join()方法进入等待的，在目标thread执行完毕之后，会回到runnable状态；如果是因为object.wait()方法进入等待的话，在锁对象执行object.notify()或者object.notifyAll()之后会回到runnable状态，处于timed_waiting状态中的线程，和waiting状态中的差不多，只不过是设定时间到了，就会回到runnable状态处于blocked状态中的线程，只有获取了锁之后，才会脱离阻塞状态。当线程执行完毕，或者抛出了未捕获的异常之后，会进入dead状态，该线程结束。
三、常见锁的优化
（一）代码层面
1、减少锁持有的时间
比如：
public synchronized void syncMethod(){
othercode1();
mutextMethod();
othercode2();
}
实际的更新操作是在mutextMethod()方法，所以对整个方法加锁并没有必要。
所以，为了减少锁持有的时间，可以只将mutextMethod()加类锁，作用域当前实例对象；
public void syncMethod(){
othercode1();
synchronize(this){
mutextMethod();
}
othercode2();
}
2、减小锁的颗粒度
即只锁住相关容易造成并发错误的地方，同时又要实现线程安全，concurrentHashMap 与 hashMap之间即实现了减小锁的颗粒度的一个优化。
**：对于concurrentHashMap有一个重要的点，concurrentHashMap的size()方法，会优先使用无锁的方式来求和，但是如果失败则会尝试取得所有“子段”的锁，所以，在高并发场合，concurrentHashMap的size()方法性能要比hashMap的性能要差。
3、锁分离（读写分离锁）
即对功能的划分加锁，比如读写分离锁，读读不互斥，读写互斥，写写互斥。
4、锁粗化
如果对一个锁，不停的获取和释放，其本身也会消耗系统资源，所以对于一连串的对同一个对象进行加锁，倒不如将这段合在一起加锁。这即锁的粗化。
（二）JVM层面
1、自旋锁
在多线程并发条件下，频繁的挂起和恢复线程的操作会给系统带来极大的压力，特别是当访问共享资源仅需要花费很小一段CPU时间时候，为了这段时间去做重量级的线程切换是不值得的。
自旋锁就是可以使线程在没有取得锁的时候，不被挂起，而转而去执行一个空循环（即所谓的自旋），在若干个空循环后，线程如果获得了锁，则继续执行，若线程依然不能获得锁，才会被挂起。
当然自旋锁不适用与竞争激烈，单线程锁占用时间长的并发程序。
JAVA虚拟机提供： -XX:+UseSinning参数来开启自旋锁，使用
-XX:PreBlockSpin参数来设置自旋锁的等待次数。
2、锁消除
锁消除是JVM在即时编译时，通过对运行上下文的扫描，去除不可能存在共享资源竞争的锁，通过锁消除，可以节省毫无意义的请求时间。
JVM虚拟机可以在运行时基于逃逸分析技术，捕获到这些不可能存在竞争却有申请锁的代码段，并消除这些不必要的锁，从而提高性能。
比如下面这段代码：
protected String craeteStringBuffer(String a , String b){
StringBuffer sb = new StringBuffer(); //局部变量，没有逃逸出这个方法
sb.append(a); //append()中有锁的申请，但是在当前环境下是没有必要的
sb.append(b);
return sb.toString();
}
逃逸分析和锁消除分别可以使用JVM参数 -XX:+DoEscapeAnalysis 和 -XX:+EliminateLocks开启（锁消除必须工作在server模式下）
使用参数 -server -XX:-DoEscapeAnalysis -XX:EliminateLocks关闭逃逸分析和锁消除。
网友评论