并发：同一个对象被多个线程同时操作
比如，抢火车票，同时取钱
线程同步：多个线程操作同一个资源
◆由于同一进程的多个线程共享同一块存储空间,在带来方便的同时，也带来了访问冲突问题,为了保证数据在方法中被访问时的正确性,在访问时加入锁机制synchronized,当一个线程获得对象的排它锁,独占资源,其他线程必须等待，
使用后释放锁即可.存在以下问题:
◆一个线程持有锁会导致其他所有需要此锁的线程挂起;
◆在多线程竞争下,加锁,释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时，引
起性能问题;
◆如果一个优先级高的线程等待一个优先级低的线程释放锁 会导致优先级倒
置,引起性能问题.
同步代码块: synchronized (Obj ){}
Obj称之为同步监视器
◆Obj可以是任何对象,但是推荐使用共享资源作为同步监视器
◆同步方法中无需指定同步监视器,因为同步方法的同步监视器就是this ,就是这个对象本身, 或者是class [反射中讲解]
◆同步监视器的执行过程
1.第一个线程访问,锁定同步监视器,执行其中代码.
2.第二个线程访问,发现同步监视器被锁定,无法访问.
3.第一个线程访问完毕,解锁同步监视器.
4.第二个线程访问,发现同步监视器没有锁,然后锁定并访问
多线程会出现三大不安全的情况：
多人同时在火车站买票问题
两人在银行同时取钱问题
不安全的集合
可以通过加锁(synchronized)来解决问题
◆火车站买票
package com.lu.syn;
//不安全的买票，把buy方法加了synchronized就安全了
public class UnsafeBuyTicket {
public static void main(String[] args) {
BuyTicket station = new BuyTicket();
new Thread(station,"我").start();
new Thread(station,"你们").start();
new Thread(station,"黄牛党").start();
}
}
class BuyTicket implements Runnable{
//票
private int ticketNums = 10;
Boolean flag = true;//外部停止方式
@Override
public void run() {
//买票
while(flag){
try {
buy();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
//synchronized 同步方法 锁的是this
private synchronized void buy() throws InterruptedException {
//判断是否有票
if(ticketNums <= 0){
flag = false;
return;
}
//模拟延时
Thread.sleep(100);
//买票
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到"+ticketNums--);
}
}
◆银行取钱
package com.lu.syn;
//不安全的2人取钱，使用同步块解决，
//同步块可以锁任何对象
public class UnsafeBank {
public static void main(String[] args) {
//账户
Account account = new Account(500, "结婚基金");
Drawing you = new Drawing(account,50,"you");
Drawing girlFriend = new Drawing(account, 100,"girlFriend");
you.start();
girlFriend.start();
}
}
//账户
class Account{
int money; //余额
String name; //卡名
public Account(int money, String name){
this.money = money;
this.name = name;
}
}
//银行：模拟取款
class Drawing extends Thread{
Account account; //账号
int drawingMoney; //取了多少钱
int nowMoney; // 现在有多少钱
public Drawing(Account account, int drawingMoney, String name){
super(name);
this.account = account;
this.drawingMoney = drawingMoney;
}
//取钱
//synchronized默认锁的是this
@Override
public void run() {
//锁的对象是变化的量，需要增删改的对象
synchronized (account){
//判断钱够不够
if(account.money - drawingMoney < 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"钱不够，取不了");
return;
}
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//卡内余额 = 余额 - 取的钱数
account.money = account.money - drawingMoney;
//手里的钱
nowMoney = nowMoney + drawingMoney;
System.out.println(account.name+"余额为:"+account.money);
//Thread.currentThread().getName() = this.getName()
System.out.println(this.getName() + "手里的钱" +nowMoney);
}
}
}
◆不安全的集合
package com.lu.syn;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
//线程不安全的集合。添加synchronized同步块就线程安全了
public class UnsafeList {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<String>();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
new Thread(()->{
synchronized (list){
list.add(Thread.currentThread().getName());
}
}).start();
}
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(list.size());
}
}
死锁
◆多个线程各自占有一些共享资源,并且互相等待其他线程占有的资源才能运行,而
导致两个或者多个线程都在等待对方释放资源,都停止执行的情形. 某一个同步块
同时拥有“两个以上对象的锁”时,就可能会发生“死锁”的问题.
产生死锁的四个必要条件:
1.互斥条件: 一个资源每次只能被一个进程使用。
2.请求与保持条件: 一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。
3.不剥夺条件:进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。
4.循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
只要想办法破坏其中一个或者多个条件，就可以避免死锁发生
Lock锁
从JDK5.0开始，Java提供了更强大的线程同步机制——通过显示定义同步锁对象来实现同步,
同步锁使用Lock对象充当
java.util.concurrent.locks.Lock接口是控制多个线程对共享资源进行访问的工具
ReentrantLock类实现了Lock，它拥有与sychronized相同的并发性和内存语义，在实现线程安全的
控制中，比较常用的是ReentrantLock，可以显示加锁、释放锁
Look锁格式：
class A{
private final ReentrantLock lock = new Reen TrantLock();
public void m(){
lock.lock();
try{
//保证线程安全的代码;
}
finally{
lock.unlock();
//如果同步代码有异常，要将unlock()写 入finally语句块
}
}
}
synchronized 与Lock的对比
◆Lock是显式锁(手动开启和关闭锁,别忘记关闭锁) synchronized是隐式锁，出了
作用域自动释放
◆Lock只有代码块锁，synchronized有代码块锁和方法锁
◆使用Lock锁，JVM将花费较少的时间来调度线程，性能更好。并且具有更好的扩展性(提供更多的子类)
◆优先使用顺序:
◆Lock > 同步代码块(已经进入了方法体，分配了相应资源) > 同步方法(在方法体之外)
代码练习：
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
//测试Lock锁
public class TestLock {
public static void main(String[] args) {
TestLock2 testLock2 = new TestLock2();
//创建并启动3个线程
new Thread(testLock2).start();
new Thread(testLock2).start();
new Thread(testLock2).start();
}
}
class TestLock2 implements Runnable{
int ticketNums = 10;
//定义lock锁，要不然：多个线程同时操作同一个资源，不安全
private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
@Override
public void run() {
while (true){
try {
lock.lock();//加锁
if (ticketNums>0){
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(ticketNums--);
}else {
break;
}
}finally {
lock.unlock();//解锁
}
}
}
}