并发基础与CAS基本原理
内容提要
Java中的线程与锁有6种状态：就绪、运行、等待、堵塞、超时等待和终止。线程进入堵塞态只能通过synchronized关键字，调用lock无法实现。开释锁的操作有多种情况，包括同步代码块执行完毕、遇到break或return、出现未处理的异常、调用wait()方法等。死锁的必要条件有互斥、请求和坚持、不可剥夺和循环等待。活锁是两个线程不断获取和释放锁而没有实际操作的情况。CAS（compare and swap）是一种原子操作，用于实现无锁编程。线程池和堵塞队列可以解决生产者和消费者的耦合问题。AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是实现锁的基础结构，支持独占锁和共享锁。JMM（Java Memory Model）规定了线程对内存的访问规则。volatile关键字可以保证可见性，但不能保证原子性。锁的升级过程有倾向锁、轻量级锁、自旋锁和重量级锁。Synchronized是内置锁，ReentrantLock是显示锁。volatile在DCL（Double-Checked Locking）中起到禁止指令重排序的作用。sleep、wait和yield的区别是sleep让出CPU，wait让线程等待并释放锁，yield让出CPU但不释放锁。达观锁和失望锁的区别是达观锁会重新检查是否被修改。
关键要点
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Java中线程的6种状态：就绪、运行、等待、堵塞、超时等待和终止。
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线程进入堵塞态只能通过synchronized关键字，调用lock无法实现。
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开释锁的操作包括同步代码块执行完毕、遇到break或return、出现未处理的异常、调用wait()方法等。
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死锁的必要条件有互斥、请求和坚持、不可剥夺和循环等待。
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活锁是两个线程不断获取和释放锁而没有实际操作的情况。
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CAS（compare and swap）是一种原子操作，用于实现无锁编程。
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线程池和堵塞队列可以解决生产者和消费者的耦合问题。
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AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是实现锁的基础结构，支持独占锁和共享锁。
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JMM（Java Memory Model）规定了线程对内存的访问规则。
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volatile关键字可以保证可见性，但不能保证原子性。
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锁的升级过程有倾向锁、轻量级锁、自旋锁和重量级锁。
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Synchronized是内置锁，ReentrantLock是显示锁。
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volatile在DCL（Double-Checked Locking）中起到禁止指令重排序的作用。
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sleep、wait和yield的区别是sleep让出CPU，wait让线程等待并释放锁，yield让出CPU但不释放锁。
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达观锁与失望锁的区别是达观锁会重新检查是否被修改。
延伸问答
Java中线程的状态有哪些？
Java中线程的状态包括就绪、运行、等待、堵塞、超时等待和终止。
什么是CAS操作，它的基本原理是什么？
CAS（compare and swap）是一种原子操作，由CPU确保，允许在多线程环境中安全地更新变量。
如何避免死锁？
避免死锁的策略包括有序资源分配法和银行家算法。
volatile关键字的作用是什么？
volatile关键字确保变量的可见性，禁止指令重排序，但不能保证原子性。
什么是线程池，它的优势是什么？
线程池是一种管理线程的机制，可以重用线程，减少创建和销毁线程的开销，提高系统性能。
sleep、wait和yield的区别是什么？
sleep让出CPU但不释放锁，wait让线程等待并释放锁，yield让出CPU但不释放锁。
