2.2 线程同步

当我们使用多个线程访问同一资源的时候，且多个线程中对资源有写的操作，就容易出现线程安全问题。

要解决上述多线程并发访问一个资源的安全性问题:也就是解决重复票与不存在票问题，Java中提供了同步机制

(synchronized)来解决。

根据案例简述：

为了保证每个线程都能正常执行原子操作 ,Java 引入了线程同步机制。

那么怎么去使用呢？有三种方式完成同步操作：

1. 同步代码块。

2. 同步方法。

3. 锁机制。

2.3 同步代码块

同步代码块： synchronized 关键字可以用于方法中的某个区块中，表示只对这个区块的资源实行互斥访问。

格式:

同步锁 :

对象的同步锁只是一个概念 , 可以想象为在对象上标记了一个锁 .

1. 锁对象 可以是任意类型。

2. 多个线程对象 要使用同一把锁。

注意 : 在任何时候 , 最多允许一个线程拥有同步锁 , 谁拿到锁就进入代码块 , 其他的线程只能在外等着

(BLOCKED) 。

使用同步代码块解决代码：

当使用了同步代码块后，上述的线程的安全问题，解决了

2.4 同步方法

同步方法 : 使用 synchronized 修饰的方法 , 就叫做同步方法 , 保证 A 线程执行该方法的时候 , 其他线程只能在方法外等着。

格式：

同步锁是谁 ?

对于非 static 方法 , 同步锁就是 this 。

对于 static 方法 , 我们使用当前方法所在类的字节码对象 ( 类名 .class) 。

使用同步方法代码如下：

2.5 Lock锁

java.util.concurrent.locks.Lock 机制提供了比synchronized代码块和synchronized方法更广泛的锁定操作 ,

同步代码块 / 同步方法具有的功能 Lock 都有 , 除此之外更强大 , 更体现面向对象。

Lock 锁也称同步锁，加锁与释放锁方法化了，如下：

public void lock() : 加同步锁。

public void unlock() : 释放同步锁。

第三章 线程状态

3.1 线程状态概述

当线程被创建并启动以后，它既不是一启动就进入了执行状态，也不是一直处于执行状态。在线程的生命周期中，有几种状态呢？在 API 中 java.lang.Thread.State 这个枚举中给出了六种线程状态：

这里先列出各个线程状态发生的条件，下面将会对每种状态进行详细解析

我们不需要去研究这几种状态的实现原理，我们只需知道在做线程操作中存在这样的状态。那我们怎么去理解这几个状态呢，新建与被终止还是很容易理解的，我们就研究一下线程从 Runnable （可运行）状态与非运行状态之间的转换问题。  

3.2 Timed Waiting（计时等待）

Timed Waiting在API中的描述为：一个正在限时等待另一个线程执行一个（唤醒）动作的线程处于这一状态。单独

的去理解这句话，真是玄之又玄，其实我们在之前的操作中已经接触过这个状态了，在哪里呢？

在我们写卖票的案例中，为了减少线程执行太快，现象不明显等问题，我们在 run 方法中添加了sleep 语句，这样就强制当前正在执行的线程休眠（ 暂停执行 ），以 “ 减慢线程 ” 。

其实当我们调用了 sleep 方法之后，当前执行的线程就进入到 “ 休眠状态 ” ，其实就是所谓的 TimedWaiting( 计时等待 ) ，那么我们通过一个案例加深对该状态的一个理解。

实现一个计数器，计数到 100 ，在每个数字之间暂停 1 秒，每隔 10 个数字输出一个字符串

代码：

通过案例可以发现， sleep 方法的使用还是很简单的。我们需要记住下面几点：

1. 进入 TIMED_WAITING 状态的一种常见情形是调用的 sleep 方法，单独的线程也可以调用，不一定非要有协作关系。

2. 为了让其他线程有机会执行，可以将 Thread.sleep() 的调用 放线程 run() 之内 。这样才能保证该线程执行过程中会睡眠

3. sleep 与锁无关，线程睡眠到期自动苏醒，并返回到 Runnable （可运行）状态。

小提示： sleep() 中指定的时间是线程不会运行的最短时间。因此， sleep() 方法不能保证该线程睡眠到期后就开始立刻执行。

Timed Waiting 线程状态图：

3.3 BLOCKED（锁阻塞）

Blocked 状态在 API 中的介绍为：一个正在阻塞等待一个监视器锁（锁对象）的线程处于这一状态。

我们已经学完同步机制，那么这个状态是非常好理解的了。比如，线程 A 与线程 B 代码中使用同一锁，如果线程 A 获取到锁，线程 A 进入到 Runnable 状态，那么线程 B 就进入到 Blocked 锁阻塞状态。

这是由 Runnable 状态进入 Blocked 状态。除此 Waiting 以及 Time Waiting 状态也会在某种情况下进入阻塞状态，而这部分内容作为扩充知识点带领大家了解一下。

Blocked 线程状态图

3.4 Waiting（无限等待）

Wating状态在API中介绍为：一个正在无限期等待另一个线程执行一个特别的（唤醒）动作的线程处于这一状态。

那么我们之前遇到过这种状态吗？答案是并没有，但并不妨碍我们进行一个简单深入的了解。我们通过一段代码来学习一下：

通过上述案例我们会发现，一个调用了某个对象的 Object.wait 方法的线程会等待另一个线程调用此对象的Object.notify() 方法 或 Object.notifyAll() 方法。

其实 waiting 状态并不是一个线程的操作，它体现的是多个线程间的通信，可以理解为多个线程之间的协作关系，多个线程会争取锁，同时相互之间又存在协作关系。就好比在公司里你和你的同事们，你们可能存在晋升时的竞争，但更多时候你们更多是一起合作以完成某些任务。

当多个线程协作时，比如 A ， B 线程，如果 A 线程在 Runnable （可运行）状态中调用了 wait() 方法那么 A 线程就进入了 Waiting （无限等待）状态，同时失去了同步锁。假如这个时候 B 线程获取到了同步锁，在运行状态中调用了notify() 方法，那么就会将无限等待的 A 线程唤醒。注意是唤醒，如果获取到锁对象，那么 A 线程唤醒后就进入Runnable （可运行）状态；如果没有获取锁对象，那么就进入到 Blocked （锁阻塞状态）。

Waiting 线程状态图

3.5 补充知识点

到此为止我们已经对线程状态有了基本的认识，想要有更多的了解，详情可以见下图：

一条有意思的 tips:

我们在翻阅 API 的时候会发现 Timed Waiting （计时等待） 与 Waiting （无限等待） 状态联系还是很紧密的，比如 Waiting （无限等待） 状态中 wait 方法是空参的，而 timed waiting （计时等待） 中 wait 方法是带参的。

这种带参的方法，其实是一种倒计时操作，相当于我们生活中的小闹钟，我们设定好时间，到时通知，可是如果提前得到（唤醒）通知，那么设定好时间在通知也就显得多此一举了，那么这种设计方案其实是一举两得。如果没有得到（唤醒）通知，那么线程就处于 Timed Waiting 状态 , 直到倒计时完毕自动醒来；如果在倒计时期间得到（唤醒）通知，那么线程从 Timed Waiting 状态立刻唤醒。