Android并发编程高级面试题汇总含详细 四

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ReentrantLock的实现原理

详细讲解

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这道题想考察什么？

0. 是否了解并发相关的理论知识
1. 是否对于锁机制有个全面的理论认知
2. 是否对于AQS原理有自己的理解

考察的知识点

0. 锁的分类（公平锁、重入锁、重力度锁等等）
1. ReentrantLock实现方式与Synchronized实现方式的异同点

考生应该如何回答

Java中的大部分同步类（Lock、Semaphore、ReentrantLock等）都是基于队列同步器—AQS实现的。AQS原理见 《4.5 AQS原理》 。

在ReentrantLock中有一个抽象类Sync：

private final Sync sync;
abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
    ...    
}

可以看到Sync就继承自AQS，而ReentrantLock的lock解锁、unlock释放锁等操作其实都是借助的sync来完成。

public void lock() {
    sync.lock();
}
public void unlock() {
    sync.release(1);
}

Sync是个抽象类，ReentrantLock根据传入构造方法的布尔型参数实例化出Sync的实现类FairSync和NonfairSync，分别表示公平锁和非公平锁。

public ReentrantLock() {
    sync = new NonfairSync();
}

public ReentrantLock(boolean fair) {
    sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
}

ReentrantLock与AQS的关系如下：

NonfairSync

在ReentrantLock的默认无参构造方法中，sync会被是实例化为：NonfairSync 表示非公平锁。

lock

static final class NonfairSync extends Sync {
    final void lock() {
        if (compareAndSetState(0, 1))
            setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
        else
            acquire(1);
    }
}

NonfairSync就是一个AQS。因此在执行lock时，会首先利用CAS（ 《4.4 CAS无锁编程原理》 ）尝试设置AQS的state为1。如果设置成功表示成功获取锁；否则表示其他线程已经占用，此时会使用AQS#acquire将尝试获取锁失败的线程放入AQS的等待队列进行等待并且将线程挂起。

unlock

lock获取锁需要对state进行加1，那么对于重入锁而言，重入一次就需要对state执行一次加1。这样子，在解锁的时候，每次unlock就对state减一，等到state的值为0的时候，才能唤醒下一个等待线程。

因此ReentrantLock#unlock，实际上就是执行了AQS的release(1)：

public void unlock() {
    sync.release(1);
}

FairSync

对于NonfairSync 而言，线程只要执行lock请求，就会马上尝试获取锁，不会管AQS当前管理的等待队列中是否存在正在等待的线程，这对于等待的线程不公平，因此NonfairSync表示非公平锁。

而FairSync表示公平锁，会在lock请求进行时，先判断AQS管理的等待队列中是否已经有正在等待的线程，有的话就不会尝试获取锁，直接进入等待队列，保证了公平性。此时FairSync#lock实际上执行的就是AQS的acquire

static final class FairSync extends Sync {
    final void lock() {
        acquire(1);
    }
}

由于面试题内容比较多，篇幅有限，已经被整理成了PDF指南，有需要2023年Android中高级最全面试真题答案 完整文档的

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目录

第一章 Java方面

●Java基础部分

●Java集合

●Java多线程

●Java虚拟机

第二章 Android方面

●Android四大组件相关

●Android异步任务和消息机制

●Android UI绘制相关

●Android性能调优相关

●Android中的IPC

●Android系统SDK相关

●第三方框架分析

●综合技术

●数据结构方面

●设计模式

●计算机网络方面

●Kotlin方面

第三章 音视频开发高频面试题

●为什么巨大的原始视频可以编码成很小的视频呢?这其中的技术是什么呢?

●怎么做到直播秒开优化？

●直方图在图像处理里面最重要的作用是什么？

●数字图像滤波有哪些方法？

●图像可以提取的特征有哪些？

●衡量图像重建好坏的标准有哪些？怎样计算？

第四章 Flutter高频面试题

●Dart部分

●Flutter部分

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