线程的同步
举个例子模拟火车站售票程序，开启三个窗口售票。
public class test1 { public static void main(String[] args) { Ticket t = new Ticket(); Thread t1 = new Thread(t); Thread t2 = new Thread(t); Thread t3 = new Thread(t); t1.setName("t1窗口"); t2.setName("t2窗口"); t3.setName("t3窗口"); t1.start(); t2.start(); t3.start(); } } class Ticket implements Runnable { private int tick = 100; public void run() { while (true) { if (tick > 0) { System.out.println(Thread.currentThread ().getName() + "售出车票，tick号为：" + tick--); } else break; } } }
上述代码有线程安全问题，因为多线程是抢断式的。当三个线程同时运行时，都判断还有一张票就会导致错误
问题的原因：
当多条语句在操作同一个线程共享数据时，一个线程对多条语句只执行了一部分，还没有 执行完，另一个线程参与进来执行。导致共享数据的错误。
解决办法：
对多条操作共享数据的语句，只能让一个线程都执行完，在执行过程中，其他线程不可以 参与执行。
Java对于多线程的安全问题提供了专业的解决方式：同步机制
- 同步代码块：
synchronized (对象){ // 需要被同步的代码； }
- synchronized还可以放在方法声明中，表示整个方法为同步方法。
public synchronized void show (String name){ …. }
- 同步机制中的锁
在《Thinking in Java》中，是这么说的：对于并发工作，你需要某种方式来防 止两个任务访问相同的资源（其实就是共享资源竞争）。 防止这种冲突的方法 就是当资源被一个任务使用时，在其上加锁。第一个访问某项资源的任务必须 锁定这项资源，使其他任务在其被解锁之前，就无法访问它了，而在其被解锁 之时，另一个任务就可以锁定并使用它了
synchronized的锁是什么？
任意对象都可以作为同步锁。所有对象都自动含有单一的锁（监视器）。同步方法的锁：静态方法（类名.class）、非静态方法（this）同步代码块：自己指定，很多时候也是指定为this或类名.class
注意： 必须确保使用同一个资源的多个线程共用一把锁，这个非常重要，否则就 无法保证共享资源的安全 一个线程类中的所有静态方法共用同一把锁（类名.class），所有非静态方 法共用同一把锁（this），同步代码块（指定需谨慎）
同步的范围
- 如何找问题，即代码是否存在线程安全？（非常重要）
- 明确哪些代码是多线程运行的代码
- 明确多个线程是否有共享数据
- 明确多线程运行代码中是否有多条语句操作共享数据
- 如何解决呢？（非常重要）
- 对多条操作共享数据的语句，只能让一个线程都执行完，在执行过程中，其 他线程不可以参与执行。 即所有操作共享数据的这些语句都要放在同步范围中
释放锁的操作
- 当前线程的同步方法、同步代码块执行结束。
- 当前线程在同步代码块、同步方法中遇到break、return终止了该代码块、 该方法的继续执行。
- 当前线程在同步代码块、同步方法中出现了未处理的Error或Exception，导 致异常结束。
- 当前线程在同步代码块、同步方法中执行了线程对象的wait()方法，当前线 程暂停，并释放锁。
不会释放锁的操作
- 线程执行同步代码块或同步方法时，程序调用Thread.sleep()、 Thread.yield()方法暂停当前线程的执行
- 线程执行同步代码块时，其他线程调用了该线程的suspend()方法将该线程 挂起，该线程不会释放锁（同步监视器）。 应尽量避免使用suspend()和resume()来控制线程
单例设计模式之懒汉式(线程安全)
class Singleton { private static Singleton instance = null; private Singleton(){} public static Singleton getInstance(){ if(instance==null){ synchronized(Singleton.class){ if(instance == null){ instance=new Singleton(); } } } return instance; } } public class SingletonTest{ public static void main(String[] args){ Singleton s1=Singleton.getInstance(); Singleton s2=Singleton.getInstance(); System.out.println(s1==s2); } }
线程的死锁问题
死锁
- 不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃，都在等待对方放弃 自己需要的同步资源，就形成了线程的死锁
- 出现死锁后，不会出现异常，不会出现提示，只是所有的线程都处于 阻塞状态，无法继续
解决方法
- 专门的算法、原则
- 尽量减少同步资源的定义
- 尽量避免嵌套同步
Lock(锁)
- 从JDK 5.0开始，Java提供了更强大的线程同步机制——通过显式定义同 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。锁提供了对共享资源的独占访问，每次只能有一个线程对Lock对象 加锁，线程开始访问共享资源之前应先获得Lock对象。
- ReentrantLock 类实现了 Lock ，它拥有与 synchronized 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 显式加锁、释放锁。
class A{ private final ReentrantLock lock = new ReenTrantLock(); public void m(){ lock.lock(); try{ //保证线程安全的代码; } finally{ lock.unlock(); } } } 注意：如果同步代码有异常，要将unlock()写入finally语句块
synchronized 与 Lock 区别
- 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）
