一、线程安全
如果有多个线程在同时运行，而这些线程可能会同时运行这段代码。程序每次运行结果和单线程运行的结果是一样的，而且其他的变量的值也和预期的是一样的，就是线程安全的。
1.1、线程安全演示
电影院要卖票，我们模拟电影院的卖票过程。假设要播放的电影是 “火影忍者”，本次电影的座位共100个(本场电影只能卖100张票)。
我们来模拟电影院的售票窗口，实现多个窗口同时卖 “火影忍者”这场电影票(多个窗口一起卖这100张票)需要窗口，采用线程对象来模拟；票使用Runnable接口子类来模拟。
测试类：
public class ThreadDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建票对象
Ticket ticket = new Ticket();
//创建3个窗口
Thread t1 = new Thread(ticket, "买票窗口1");
Thread t2 = new Thread(ticket, "买票窗口2");
Thread t3 = new Thread(ticket, "买票窗口3");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}模拟票：
public class Ticket implements Runnable {
//共100票
int ticketCount = 100;
@Override
public void run() {
//模拟卖票
while(true){
if (ticket > 0) {
//模拟选坐的操作
try {
Thread.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在卖票:" + ticketCount--);
}
}
}
}运行结果发现出现问题票数为-1：
买票窗口1正在卖票:100
买票窗口2正在卖票:99
买票窗口3正在卖票:98
买票窗口1正在卖票:97
……
买票窗口3正在卖票:6
买票窗口1正在卖票:5
买票窗口3正在卖票:4
买票窗口1正在卖票:2
买票窗口2正在卖票:3
买票窗口1正在卖票:1
买票窗口3正在卖票:0
买票窗口2正在卖票:-1
其实，线程安全问题都是由全局变量及静态变量引起的。若每个线程中对全局变量、静态变量只有读操作，而无写操作，一般来说，这个全局变量是线程安全的；若有多个线程同时执行写操作，一般都需要考虑线程同步，否则的话就可能影响线程安全。
我们从内存角度来分析一下：
票只剩下一张的时候：
解决办法：当一个线程进行数据操作的时候，无论是否休眠，其他线程都只能等待。
二、线程同步（线程安全处理Synchronized）
java中提供了线程同步技术，它能够解决上述的线程安全问题。线程同步的方式有两种：
方式1：同步代码块
方式2：同步方法
2.1、同步代码块
同步代码块: 在代码块声明上 加上synchronized
synchronized (锁对象) {
可能会产生线程安全问题的代码
}同步代码块中的锁对象可以是任意的对象；但多个线程时，要使用同一个锁对象才能够保证线程安全，这个锁对象也叫监视器。没有锁的线程不能执行。
现在我们使用同步代码块，对电影院卖票案例中Ticket类进行如下代码修改：
class Ticket implements Runnable {
//共100票
int ticket = 100;
//定义锁对象
Object lock = new Object();
@Override
public void run() {
//模拟卖票
while(true){
//同步代码块
synchronized (lock){
if (ticket > 0) {
//模拟电影选坐的操作
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在卖票:" + ticket--);
}
}
}
}
}运行结果正常：
买票窗口1正在卖票:100
买票窗口1正在卖票:99
买票窗口1正在卖票:98
……
买票窗口2正在卖票:3
买票窗口2正在卖票:2
买票窗口2正在卖票:1
当线程遇到同步代码块时，判断对象锁还有没有，如果有，获取锁，进入同步代码块执行。没有锁的线程不能进入同步代码块执行，被挡在同步代码块外面；如果此时在同步代码块中的线程休眠了，那么另外一个线程会执行，当它遇到同步代码块时，因为没有锁对象，所以不能进入同步代码块。
2.2、同步方法
采用同步方法，解决线程的安全问题，好处是：代码比较简洁 同步方法：在方法声明上加上synchronized 同步方法中的锁对象是 thispublic synchronized void method(){
可能会产生线程安全问题的代码
}public class Ticket implements Runnable {
//共100票
int ticket = 100;
//定义锁对象
Object lock = new Object();
@Override
public void run() {
//模拟卖票
while(true){
//同步方法
method();
}
}
//同步方法,锁对象this
public synchronized void method(){
if (ticket > 0) {
//模拟选坐的操作
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在卖票:" + ticket--);
}
}
}2.3、静态同步方法
public static synchronized void method(){
可能会产生线程安全问题的代码
}静态同步方法中的锁对象是类名.class
四、Lock接口
查阅API，查阅Lock接口描述，Lock 实现提供了比使用 synchronized 方法和语句可获得的更广泛的锁定操作。
Lock接口中的常用方法：
void lock(); //获取锁
void unlock(); //释放锁我们使用Lock接口，以及其中的lock()方法和unlock()方法替代同步，对电影院卖票案例中Ticket类进行如下代码修改：
public class Ticket implements Runnable {
//共100票
int ticket = 100;
//创建Lock锁对象
Lock ck = new ReentrantLock();
@Override
public void run() {
//模拟卖票
while(true){
//synchronized (lock){
ck.lock();
if (ticket > 0) {
//模拟选坐的操作
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在卖票:" + ticket--);
}
ck.unlock();
//}
}
}
}五、死锁
同步锁使用的弊端：当线程任务中出现了多个同步(多个锁)时，如果同步中嵌套了其他的同步。这时容易引发一种现象：程序出现无限等待，这种现象我们称为死锁。关于死锁部分呢？可以参考下这篇博客：死锁详细介绍
六、等待唤醒机制
等待唤醒机制所涉及到的方法：
wait（） :等待，将正在执行的线程释放其执行资格和执行权，并存储到线程池中。
notify（）：唤醒，唤醒线程池中被wait()的线程，一次唤醒一个，而且是任意的。
notifyAll（）： 唤醒全部：可以将线程池中的所有wait() 线程都唤醒。
其实，所谓唤醒的意思就是让线程池中的线程具备执行资格。必须注意的是，这些方法都是在同步中才有效。同时这些方法在使用时必须标明所属锁，这样才可以明确出这些方法操作的到底是哪个锁上的线程。
为什么这些操作线程的方法定义在Object类中？
因为这些方法在使用时，必须要标明所属的锁，而锁又可以是任意对象。能被任意对象调用的方法一定定义在Object类中。
通过一个示例来演示下等待唤醒机制：
输入线程向Resource中输入name ,sex , 输出线程从资源中输出，先要完成的任务是：
（1）当input发现Resource中没有数据时，开始输入，输入完成后，叫output来输出。如果发现有数据，就wait();
（2）当output发现Resource中没有数据时，就wait() ；当发现有数据时，就输出，然后，叫醒input来输入数据。
Resource类：
class Resource {
private String name;
private String sex;
private boolean flag = false;
public synchronized void set(String name, String sex) {
if (flag)
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 设置成员变量
this.name = name;
this.sex = sex;
// 设置之后，Resource中有值，将标记该为 true ,
flag = true;
// 唤醒output
this.notify();
}
public synchronized void out() {
if (!flag)
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 输出线程将数据输出
System.out.println("姓名: " + name + "，性别: " + sex);
// 改变标记，以便输入线程输入数据
flag = false;
// 唤醒input，进行数据输入
this.notify();
}
}输入线程：
class Input implements Runnable {
private Resource r;
public Input(Resource r) {
this.r = r;
}
@Override
public void run() {
int count = 0;
while (true) {
if (count == 0) {
r.set("小明", "男生");
} else {
r.set("小花", "女生");
}
// 在两个数据之间进行切换
count = (count + 1) % 2;
}
}
}输出线程：
class Output implements Runnable {
private Resource r;
public Output(Resource r) {
this.r = r;
}
@Override
public void run() {
while (true) {
r.out();
}
}
}测试类：
public class ResourceDemo {
public static void main(String[] args) {
// 资源对象
Resource r = new Resource();
// 任务对象
Input in = new Input(r);
Output out = new Output(r);
// 线程对象
Thread t1 = new Thread(in);
Thread t2 = new Thread(out);
// 开启线程
t1.start();
t2.start();
}
}运行结果：
姓名: 小花，性别: 女生
姓名: 小明，性别: 男生
姓名: 小花，性别: 女生
姓名: 小明，性别: 男生
姓名: 小花，性别: 女生
姓名: 小明，性别: 男生
姓名: 小花，性别: 女生
姓名: 小明，性别: 男生
……
补充：考虑了下，觉得还是画个图可能好理解一些，将画的图贴出来：
