多线程死锁与单例模式
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1.两个线程两把锁的死锁场景
1）线程1先针对线程A加锁，线程2针对线程B加锁，线程1在不释放A锁的境况下对B加锁，
同时线程2在不释放B锁的情况下对A加锁。就会造成阻塞（请求和保持）
针对这种情况，可重入锁synchronized就无能为力了。
2）在疫情期间，公司需要一卡通才能进入，但是一卡通突然出bug了，显示不出来。程序员想要进入公司维护，但是保安说要出示一卡通才能进入，程序员要先进入公司去维护，才能出示。
这就构成了死锁的“循环依赖”
3）针对一个线程连续枷锁两次
在java中可重入锁synchronized对这个情况做出了特殊处理，没有出现真正的死锁，会判定当前是哪个线程对这个锁加锁了。但是在C++/python中就没有这样的功能，需要第三方库实现
2.构成死锁的四个必要条件：
1.锁是互斥的【锁的基本特性】
想要约束多个线程的并发执行，这里的锁的对象必须是互斥的，是唯一的。
2.所是不可抢占的。【基本特性】
线程1拿到锁A，线程1不主动释放锁A，那么线程2就不能将锁A抢过来使用。
3.请求和保持【取决于代码结构】
线程1先针对线程A加锁，线程2针对线程B加锁，线程1在不释放A锁的境况下对B加锁，
同时线程2在不释放B锁的情况下对A加锁。就会造成阻塞（请求和保持）
如果是先释放A，再去拿B就会避免这个问题。但这并不适用所情况。有的代码里就需要写成请求和保持。
4.循环等待/环路等待/循环依赖，多个线程获取锁的过程存在循环等待。【取决于代码结构】
为了防止多个线程获取锁的时候不发生循环等待，就可以把多个锁依次编号，所有线程按一定顺序加锁
3.内存可见性问题
引发线程安全问题的第四个原因：内存可见性
如果去一个线程修改，一个线程读取会发生什么问题呢？
可以看到修改n的值后，线程t1并没有结束，线程t1一直处于运行状态，很明显出现了线程安全问题。这就是内存可见性。
原因：
t1循环的代码会执行很多次，每一次执行都要判断n是否为零，每一次判断开销都非常大，会进行两个操作：
1.从内存读取n值到寄存器
2.通过类似于cmp的指令，比较寄存器与0的值
而每次读取内存的值这个速度非常慢，而第二个指令就相对快一些，每次执行操作1会发现值都是一样的啊，于是jvm就把操作1优化掉了，每次只读取寄存器或者缓存里的数据。没有考虑到未来用户可能会修改n的值。
jvm做出这个决定后，循环的开销大幅度降低，但是用户修改n的时候，在内存中n的值已经改变，而且n的值不会再从内存里读取，而是直接比较寄存器或者缓存的，所以n的改变对于t1线程来说是不见的，这就是内存可见性问题。
那么如何解决这个内存可见性问题呢？
只要在定义n的时候在前面加上volatile，告诉编译器这是易变的变量，不要去优化。编译器在优化的时候是针对频繁读取给过固定的 去优化。加上volatile之后吗，每次循环都会从内存中重新读取数据。
引入volatile后，编译器就会给这个变量的读取操作附近加上”内存屏障“，后续jvm执行到这里的时候就知道，不能进行那个上述优化了。
还有一个方式也可以避免内存可见性问题，就是加上sleep，加上这个之后，sleep相对于内存的读取开销是非常大的，远远超过内存的读取，就算把内存读取优化掉也是没有什么意义的。
4.volatile的作用
主要作用有两个：
1.保证内存可见性：基于屏障指令的实现，即当一个线程修改一个共享变量的时候，另一个变量可以读到这个修改的值。
2.保证有序性：禁止指令重排。编译时jvm编译器遵循内存屏障约束，运行时靠屏障指令组织指令顺序。
3.注意：不能保证原子性，只能解决内存可见性问题
5.wait与sleep的区别
1.wait释放锁
2.进入阻塞等待被唤醒，准备接收通知
3.收到通知唤醒后，重新获取锁。
wait是Object的一个方法，sleep是Thread类中的方法。
wait必须要在synchronized修饰的代码块或者方法中使用，sleep可以在任意位置使用；
wait被调用后当前线程进入BLOCK状态并释放锁，可通过notify/notifyAll方法唤醒，sleep被调用后当前线程进入TIME WAIT状态，不涉及锁的操作。
6.单例模式
单例模式是一种设计模式，设计模式类似于棋盘，有自己的固定套路。设计模式是对代码的软性束缚可以遵守也可以不遵守。 框架是对代码的硬性约束。
在开发中如果不希望一个进程有存在多个实例就可以使用单例模式——限制某个类，只能有唯一实例。
单例模式的写法有两种，一种是饿汉模式，另一种是懒汉模式。
饿汉模式：一开始就创建好对象；饿汉就是迫切，在类被加载的时候就已经创建出单例的实例
懒汉模式：顾名思义就是懒，只有第一次词用的时候才会创建，不第一次使用不创建。
创建singletonLazy类成员，每次创建的实例用它作为引用，只有这一个实例。每次使用只需返回即可。
1.在最内层 if 语句外加上一层锁就是为了防止在多个线程调用的时候，出现覆盖的情况。
2.照着这个代码执行，以后每次都要执行锁的代码部分，因为锁会使代码阻塞程序效率大幅减低，可以在外层再加上一个if条件判断，目的是避免重复执行锁操作。
3.经过两次修改后的代码还可能出现新的问题，就是指令重排序。
1.分配内存空间
2.执行构造方法
3.内存空间的地址，赋值给引用变量
指令重排序也是编译优化的一种方式，如果是但线程代码编译器可以准确地判断
如果是多线程代码，编译器是会可能误判的。
有可能在编译器内部指令执行的顺序是 1 ，2 ，3； 也可能是1，3，2这种方式可能会引起bug
解决方法就是在singletonlazy前加上volatile，告诉编译器这个部分是不可优化的。加上后也可以禁止在给singletonlazy赋值时插入别的操作。
因此vola有两个作用：
1.保证内存可见性
2.禁止指令重排（针对赋值）
原文地址：https://blog.csdn.net/2301_80026123/article/details/140602110
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