通過(guò)本文檔你將學(xué)習(xí)到
- 共享問(wèn)題
- synchronized
- 線(xiàn)程安全分析
- Monitor
- wait/notify
- 線(xiàn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換
- 活躍性
- Lock
1 共享帶來(lái)的問(wèn)題
我們先從一個(gè)小故事開(kāi)始講起：
話(huà)說(shuō)500年前，老王有一個(gè)日記本查牌，然后想租出去賺點(diǎn)錢(qián)事期，然后轉(zhuǎn)給了小王纸颜。但是小王也不是24小時(shí)一直用這個(gè)日記本兽泣，有時(shí)候他會(huì)睡覺(jué)，有時(shí)他會(huì)出去玩懂衩。
資本的力量，讓老王萌生了一個(gè)天才的想法浊洞。再把這個(gè)日記本租一次牵敷，當(dāng)然那時(shí)候是合法的法希，雖然現(xiàn)在好多開(kāi)發(fā)商一個(gè)房子賣(mài)兩次枷餐。小王不用的時(shí)候苫亦，小李用毛肋。兩個(gè)交替使用。問(wèn)題來(lái)了：
1屋剑、小王在一個(gè)加法運(yùn)算，剛開(kāi)始是0唉匾，然后+1后準(zhǔn)備寫(xiě)到日記本上1孕讳，但是時(shí)間到了巍膘，輪到小李了厂财。
2峡懈、小李是做減法運(yùn)算璃饱，看到0然后-1 然后準(zhǔn)備寫(xiě)上-1，時(shí)間也到了荚恶。
3、這時(shí)候小王又拿到筆記本了梅鹦，直接1寫(xiě)了上去完事，出去玩了
4齐唆、筆記本這時(shí)候到小李這里了嗤栓，直接把-1給寫(xiě)了上去。
5茉帅、小李后來(lái)一查叨叙，我xxx 什么鬼？明明是1怎么變成-1了擂错？
@Slf4j(topic = "c.Test17")
public class Test17 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Room room = new Room();
Thread t1 = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 5000; i++) {
room.increment();
}
}, "t1");
Thread t2 = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 5000; i++) {
room.decrement();
}
}, "t2");
t1.start();
t2.start();
//大致理解為，當(dāng)前線(xiàn)程運(yùn)行到這個(gè)方法時(shí)樱蛤，會(huì)被掛起。而只有調(diào)用join方法的線(xiàn)程運(yùn)行完畢 當(dāng)前線(xiàn)程才繼續(xù)運(yùn)行昨凡。
t1.join();
t2.join();
log.debug("{}", room.getCounter());
}
}
以上的結(jié)果可能是正數(shù)爽醋、負(fù)數(shù)便脊、零蚂四。為什么呢？因?yàn)?Java 中對(duì)靜態(tài)變量的自增遂赠，自減并不是原子操作，要徹底理解晌杰，必須從字節(jié)碼來(lái)進(jìn)行分析
這里不介紹字節(jié)碼這種東西，你可以參考小故事肋演，就是小王計(jì)算完和寫(xiě)道紙上這是兩個(gè)動(dòng)作送讲，一旦被分割（上下文切換）那么可能會(huì)出問(wèn)題哦惋啃。
- 一個(gè)程序運(yùn)行多個(gè)線(xiàn)程本身是沒(méi)有問(wèn)題的
- 問(wèn)題出在多個(gè)線(xiàn)程訪(fǎng)問(wèn)共享資源
- 多個(gè)線(xiàn)程讀共享資源其實(shí)也沒(méi)有問(wèn)題
- 在多個(gè)線(xiàn)程對(duì)共享資源讀寫(xiě)操作時(shí)發(fā)生指令交錯(cuò)，就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題
- 一段代碼塊內(nèi)如果存在對(duì)共享資源的多線(xiàn)程讀寫(xiě)操作监右，稱(chēng)這段代碼塊為臨界區(qū)
例如，下面代碼中的臨界
class Room {
private int counter = 0;
public void increment() {
//臨界區(qū)
counter++;
}
public void decrement() {
//臨界區(qū)
counter--;
}
public synchronized int getCounter() {
return counter;
}
}
多個(gè)線(xiàn)程在臨界區(qū)內(nèi)執(zhí)行健盒，由于代碼的執(zhí)行序列不同而導(dǎo)致結(jié)果無(wú)法預(yù)測(cè)绒瘦，稱(chēng)之為發(fā)生了競(jìng)態(tài)條件
為了避免臨界區(qū)的競(jìng)態(tài)條件發(fā)生扣癣，有多種手段可以達(dá)到目的惰帽。
- 阻塞式的解決方案：synchronized，Lock
- 非阻塞式的解決方案：原子變量
本次課使用阻塞式的解決方案：synchronized该酗，來(lái)解決上述問(wèn)題，即俗稱(chēng)的【對(duì)象鎖】，它采用互斥的方式讓同一
時(shí)刻至多只有一個(gè)線(xiàn)程能持有【對(duì)象鎖】呜魄，其它線(xiàn)程再想獲取這個(gè)【對(duì)象鎖】時(shí)就會(huì)阻塞住。這樣就能保證擁有鎖
的線(xiàn)程可以安全的執(zhí)行臨界區(qū)內(nèi)的代碼爵嗅，不用擔(dān)心線(xiàn)程上下文切換
class Room {
private int counter = 0;
public synchronized void increment() {
counter++;
}
public synchronized void decrement() {
counter--;
}
public synchronized int getCounter() {
return counter;
}
}
你可以做這樣的類(lèi)比：
- synchronized(對(duì)象) 中的對(duì)象娇澎，可以想象為一個(gè)房間（room）睹晒，有唯一入口（門(mén)）房間只能一次進(jìn)入一人
進(jìn)行計(jì)算趟庄，線(xiàn)程 t1，t2 想象成兩個(gè)人 - 當(dāng)線(xiàn)程 t1 執(zhí)行到 synchronized(room) 時(shí)就好比 t1 進(jìn)入了這個(gè)房間戚啥，并鎖住了門(mén)拿走了鑰匙，在門(mén)內(nèi)執(zhí)行
count++ 代碼 - 這時(shí)候如果 t2 也運(yùn)行到了 synchronized(room) 時(shí)是掰，它發(fā)現(xiàn)門(mén)被鎖住了，只能在門(mén)外等待键痛，發(fā)生了上下文切
換炫彩，阻塞住了這中間即使 t1 的 cpu 時(shí)間片不幸用完，被踢出了門(mén)外（不要錯(cuò)誤理解為鎖住了對(duì)象就能一直執(zhí)行下去哦）江兢，這時(shí)門(mén)還是鎖住的，t1 仍拿著鑰匙丁频，t2 線(xiàn)程還在阻塞狀態(tài)進(jìn)不來(lái)，只有下次輪到 t1 自己再次獲得時(shí)間片時(shí)才能開(kāi)門(mén)進(jìn)入
-當(dāng) t1 執(zhí)行完 synchronized{} 塊內(nèi)的代碼席里，這時(shí)候才會(huì)從 obj 房間出來(lái)并解開(kāi)門(mén)上的鎖叔磷，喚醒 t2 線(xiàn)程把鑰
匙給他奖磁。t2 線(xiàn)程這時(shí)才可以進(jìn)入 obj 房間改基，鎖住了門(mén)拿上鑰匙，執(zhí)行它的 count-- 代碼
線(xiàn)程八鎖的一些小測(cè)試題咖为，就是考試鎖對(duì)象是誰(shuí)？
如果synchronized加在一個(gè)類(lèi)的普通方法上躁染，那么相當(dāng)于synchronized(this)鸣哀。
如果synchronized加載一個(gè)類(lèi)的靜態(tài)方法上吞彤，那么相當(dāng)于synchronized(Class對(duì)象)我衬。
2 Monitor(鎖)
我們還是從一個(gè)小故事來(lái)吧。
現(xiàn)在我們的快遞非常發(fā)達(dá)低飒，寄快遞送快遞非常方便⌒碜颍現(xiàn)在先讓小王出場(chǎng)，小王寄快遞都是用的東風(fēng)快遞糕档，你知道的東風(fēng)快遞，只要是地球上很快都能快速送達(dá)拌喉。但是成本很高呀速那。就想怎么省錢(qián)尿背。小王做了一個(gè)表格本市的快遞自己騎車(chē)去送端仰，本省的用四通一達(dá)田藐，外省的用順豐空運(yùn)荔烧。這樣成本就下來(lái)的。
同樣的汽久，我們加鎖上來(lái)就加個(gè)重量級(jí)的鎖，有時(shí)候沒(méi)必要景醇，本來(lái)就沒(méi)有鎖競(jìng)爭(zhēng)臀稚。就像人家說(shuō)送快遞三痰，人家說(shuō)就送到對(duì)面的小區(qū)就行吧寺，你立馬說(shuō)用東風(fēng)快遞嗎？
