前面介紹了進(jìn)程與線程的關(guān)系及其啟動(dòng)和銷毀方式以及線程中的知識(shí)點(diǎn)漾唉，使用多線程的時(shí)候會(huì)涉及到數(shù)據(jù)同步問題赵刑，本文梳理一下線程同步相關(guān)知識(shí)點(diǎn)般此。
線程同步
多線程之間調(diào)用同一對(duì)象時(shí)，為了運(yùn)行的安全和準(zhǔn)確性科乎，需要對(duì)該對(duì)象進(jìn)行同步茅茂，確保每一個(gè)線程用到的時(shí)候該對(duì)象的結(jié)果都是正確的空闲，該對(duì)象的狀態(tài)都是合理的走敌，這部分涉及到同步碴倾、線程鎖等知識(shí)點(diǎn)。這部分的只是就涉及到了synchronized、同步鎖（Lock）的概念影斑。
synchronized
synchronized關(guān)鍵詞可以修飾對(duì)象给赞、方法，通常用法如下：
//同步代碼塊
synchronized（Object object）{
...
}
//或者
//同步方法
public synchronized void test(){
...
}
其中有一個(gè)同步監(jiān)視器的概念矫户，比如上面同步代碼塊的object對(duì)象以及同步方法的this對(duì)象就會(huì)同步監(jiān)視，多個(gè)線程同時(shí)調(diào)用一個(gè)同步的代碼塊或者方法時(shí)皆辽，在任何時(shí)刻只能夠一個(gè)線程能夠獲得該同步監(jiān)視的對(duì)象鎖柑蛇，執(zhí)行完代碼之后才會(huì)釋放該鎖，在此期間其他調(diào)用的線程只能等待該鎖被釋放后才能調(diào)用驱闷。
上文中提到的SellRunnable類中的sell方法也用到了synchronized耻台，上文中代碼執(zhí)行太快，所以感知不到空另，如果修改一下就能明白有沒有synchronized的區(qū)別了盆耽。
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) {
SellRunnable sellRunnable = new SellRunnable();
Thread thread1 = new Thread(sellRunnable, "1");
Thread thread2 = new Thread(sellRunnable, "2");
Thread thread3 = new Thread(sellRunnable, "3");
thread2.start();
thread1.start();
thread3.start();
}
}
class SellRunnable implements Runnable {
//有十張票
int index = 10;
public void sell() {
if (index >= 1) {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
index--;
System.out.println("售貨窗口：" + Thread.currentThread().getName() + " 賣出了一張票,剩余：" + index);
} else {
System.out.println("售貨窗口：" + Thread.currentThread().getName() + " 買票時(shí)沒票了");
}
}
@Override
public void run() {
while (index > 0) {
System.out.println("售貨窗口：" + Thread.currentThread().getName() + " 開始買票");
sell();
}
}
}
//執(zhí)行結(jié)果：
售貨窗口：1 開始買票
售貨窗口：2 開始買票
售貨窗口：3 開始買票
售貨窗口：2 賣出了一張票,剩余：9
售貨窗口：2 開始買票
售貨窗口：1 賣出了一張票,剩余：9
售貨窗口：1 開始買票
售貨窗口：3 賣出了一張票,剩余：8
售貨窗口：3 開始買票
售貨窗口：1 賣出了一張票,剩余：6
售貨窗口：1 開始買票
售貨窗口：2 賣出了一張票,剩余：6
售貨窗口：2 開始買票
售貨窗口：3 賣出了一張票,剩余：5
售貨窗口：3 開始買票
售貨窗口：1 賣出了一張票,剩余：4
售貨窗口：1 開始買票
售貨窗口：2 賣出了一張票,剩余：3
售貨窗口：3 賣出了一張票,剩余：2
售貨窗口：3 開始買票
售貨窗口：2 開始買票
售貨窗口：3 賣出了一張票,剩余：1
售貨窗口：2 賣出了一張票,剩余：0
售貨窗口：1 賣出了一張票,剩余：1
Process finished with exit code 0 //可以看到，票數(shù)減少是錯(cuò)誤的
//sell方法添加synchronized修飾符后 執(zhí)行結(jié)果：
public synchronized void sell() {
if (index >= 1) {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
index--;
System.out.println("售貨窗口：" + Thread.currentThread().getName() + " 賣出了一張票,剩余：" + index);
} else {
System.out.println("售貨窗口：" + Thread.currentThread().getName() + " 買票時(shí)沒票了");
}
}
售貨窗口：2 開始買票
售貨窗口：3 開始買票
售貨窗口：1 開始買票
售貨窗口：2 賣出了一張票,剩余：9
售貨窗口：2 開始買票
售貨窗口：1 賣出了一張票,剩余：8
售貨窗口：1 開始買票
售貨窗口：3 賣出了一張票,剩余：7
售貨窗口：3 開始買票
售貨窗口：1 賣出了一張票,剩余：6
售貨窗口：1 開始買票
售貨窗口：2 賣出了一張票,剩余：5
售貨窗口：2 開始買票
售貨窗口：1 賣出了一張票,剩余：4
售貨窗口：1 開始買票
售貨窗口：1 賣出了一張票,剩余：3
售貨窗口：1 開始買票
售貨窗口：3 賣出了一張票,剩余：2
售貨窗口：3 開始買票
售貨窗口：1 賣出了一張票,剩余：1
售貨窗口：1 開始買票
售貨窗口：1 賣出了一張票,剩余：0
售貨窗口：2 買票時(shí)沒票了
售貨窗口：3 買票時(shí)沒票了
Process finished with exit code 0 // 可以看到扼菠，票數(shù)是正常減少的
以上對(duì)于sell方法進(jìn)行同步之后摄杂，在某一瞬間，只會(huì)有一個(gè)線程調(diào)用該方法循榆，所以里面判斷index的時(shí)候得到的結(jié)果就是正確的結(jié)果析恢。
以上同步的時(shí)候，是以降低運(yùn)行效率的方式來保證線程安全的秧饮，為此映挂，不要對(duì)線程使用類中沒必要的方法、對(duì)象進(jìn)行同步標(biāo)識(shí)盗尸，只對(duì)有競(jìng)爭(zhēng)的資源或者代碼進(jìn)行同步標(biāo)識(shí)柑船。
同步標(biāo)識(shí)后，有以下幾點(diǎn)可以釋放該鎖：
- 代碼塊振劳、方法執(zhí)行完畢（正常完畢椎组、return或break、拋出異常）
- 調(diào)用了wait方法历恐，使得當(dāng)前線程暫停寸癌。
當(dāng)線程執(zhí)行到同步代碼塊時(shí)，sleep弱贼、yield方法不會(huì)釋放該同步鎖蒸苇，掛起方法suspend也不會(huì)（線程操作過程中盡量避免使用suspend、resume來操作線程狀態(tài)吮旅，容易導(dǎo)致死鎖溪烤。）
同步鎖Lock
上文中提到的synchronized是java中的一個(gè)關(guān)鍵詞味咳，也提到了在sleep的時(shí)候、進(jìn)行IO操作的時(shí)候該線程不會(huì)釋放線程鎖檬嘀，其他線程就需要一直等待槽驶，這樣有時(shí)會(huì)降低執(zhí)行的效率，所以就需要一個(gè)可以在線程阻塞時(shí)可以釋放線程鎖的替代方案鸳兽，Lock就是為了解決這個(gè)問題出現(xiàn)的掂铐。
Lock是一個(gè)java中的類，在java.util.concurrent.locks包中揍异，具體的代碼如下：
public interface Lock {
void lock();//加鎖
void lockInterruptibly() throws InterruptedException;//加鎖
boolean tryLock();//加鎖
boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException;//加鎖
void unlock();//釋放鎖
Condition newCondition();//線程協(xié)作中用到
}
Lock接口的一個(gè)實(shí)現(xiàn)子類為ReentrantLock全陨，在java.util.concurrent.locks包下，ReentrantLock的源代碼如下：
public class ReentrantLock implements Lock, Serializable {
private static final long serialVersionUID = 7373984872572414699L;
private final ReentrantLock.Sync sync;
public ReentrantLock() {
this.sync = new ReentrantLock.NonfairSync();
}
public ReentrantLock(boolean var1) {//是否創(chuàng)建公平鎖
this.sync = (ReentrantLock.Sync)(var1?new ReentrantLock.FairSync():new ReentrantLock.NonfairSync());
}
public void lock() {
this.sync.lock();
}
public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {
this.sync.acquireInterruptibly(1);
}
public boolean tryLock() {
return this.sync.nonfairTryAcquire(1);
}
public boolean tryLock(long var1, TimeUnit var3) throws InterruptedException {
return this.sync.tryAcquireNanos(1, var3.toNanos(var1));
}
public void unlock() {
this.sync.release(1);
}
public Condition newCondition() {
return this.sync.newCondition();
}
public int getHoldCount() {//當(dāng)前線程持有該鎖的數(shù)量
return this.sync.getHoldCount();
}
public boolean isHeldByCurrentThread() {//該鎖是否被當(dāng)前線程持有
return this.sync.isHeldExclusively();
}
public boolean isLocked() {//是否被其他線程持有該鎖
return this.sync.isLocked();
}
public final boolean isFair() {//是否是公平鎖
return this.sync instanceof ReentrantLock.FairSync;
}
protected Thread getOwner() {//當(dāng)前鎖的持有線程
return this.sync.getOwner();
}
public final boolean hasQueuedThreads() {//是否有線程在等待該鎖
return this.sync.hasQueuedThreads();
}
public final boolean hasQueuedThread(Thread var1) {//目標(biāo)線程是否在等待該鎖
return this.sync.isQueued(var1);
}
public final int getQueueLength() {//等待該鎖線程的數(shù)量
return this.sync.getQueueLength();
}
protected Collection<Thread> getQueuedThreads() {//獲取所有等待該鎖的線程集合
return this.sync.getQueuedThreads();
}
...
}
Lock的使用方法
- lock
lock() 用來獲取鎖衷掷，如果該鎖被其他線程占用辱姨，則進(jìn)入等待。
public class LockTest {
public static void main(String[] args) {
com.test.java.SellRunnable sellRunnable = new com.test.java.SellRunnable();
Thread thread1 = new Thread(sellRunnable, "1號(hào)窗口");
Thread thread2 = new Thread(sellRunnable, "2號(hào)窗口");
Thread thread3 = new Thread(sellRunnable, "3號(hào)窗口");
thread1.start();
thread2.start();
thread3.start();
}
}
public class SellRunnable implements Runnable {
//有十張票
int index = 10;
Lock lock = new ReentrantLock();
public void sell() {
try {
lock.lock();
System.out.println("售貨柜臺(tái)：" + Thread.currentThread().getName() + "獲取了票源+++++");
if (index >= 1) {
index--;
System.out.println("售貨柜臺(tái)：" + Thread.currentThread().getName() + "賣出了一張票,剩余：" + index);
} else {
System.out.println("售貨柜臺(tái)：" + Thread.currentThread().getName() + "買票時(shí)沒票了000");
}
} finally {
lock.unlock();
}
}
@Override
public void run() {
while (index > 0) {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
sell();
}
}
}
運(yùn)行結(jié)果：
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：9
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：8
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：7
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：6
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：5
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：4
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：3
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：2
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：1
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：0
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口買票時(shí)沒票了000
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口買票時(shí)沒票了000
Process finished with exit code 0 //每一個(gè)窗口都隨機(jī)獲取票源戚嗅、然后賣出票
- tryLock
tryLock()嘗試獲取鎖雨涛，如果獲取成功返回true，如果失敗渡处，則返回false镜悉，不會(huì)進(jìn)入等待狀態(tài)。
public class SellRunnable implements Runnable {
//有十張票
int index = 10;
Lock lock = new ReentrantLock();
public void sell() {
if (lock.tryLock()) {
try {
System.out.println("售貨柜臺(tái)：" + Thread.currentThread().getName() + "獲取了票源+++++");
if (index >= 1) {
index--;
System.out.println("售貨柜臺(tái)：" + Thread.currentThread().getName() + "賣出了一張票,剩余：" + index);
} else {
System.out.println("售貨柜臺(tái)：" + Thread.currentThread().getName() + "買票時(shí)沒票了000");
}
} finally {
lock.unlock();
}
} else {
System.out.println("售貨柜臺(tái)：" + Thread.currentThread().getName() + "沒有獲取票源Ｒ教薄！旧困！");
}
}
@Override
public void run() {
while (index > 0) {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
sell();
}
}
}
運(yùn)行結(jié)果：
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口沒有獲取票源４挤荨！吼具！
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口沒有獲取票源Ａ欧住！拗盒！
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：9
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口沒有獲取票源２澜摺！陡蝇！
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：8
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：7
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口沒有獲取票源Ｈ簟！登夫！
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口沒有獲取票源９愠住！恼策！
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：6
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口沒有獲取票源Ｑ恢隆！！
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口沒有獲取票源７滞佟？古觥！
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：5
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口沒有獲取票源Ｕ狼恰；∮！
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：4
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口沒有獲取票源Ｆ础：慈馈！
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口沒有獲取票源０鞍＞榫酢！
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口沒有獲取票源６锰印５辽取！
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：3
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：2
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口沒有獲取票源３撂睢Ａ屏ァ！
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：1
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：0
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口沒有獲取票源Ｒ砟帧０弑恰！
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口沒有獲取票源Ａ攒＜崛酢！
Process finished with exit code 0//沒有獲取到貨源的票口关摇，就直接沒有等待荒叶，進(jìn)入下次買票
- tryLock(long time, TimeUnit unit)
tryLock(long time, TimeUnit unit)可以設(shè)置拿不到鎖的時(shí)候等待一段時(shí)間。//第一個(gè)參數(shù)時(shí)常長(zhǎng)输虱，第二個(gè)參數(shù)時(shí)間單位
public class SellRunnable implements Runnable {
//有十張票
int index = 10;
Lock lock = new ReentrantLock();
public void sell() {
try {
if (lock.tryLock(1000, TimeUnit.MILLISECONDS)) {
try {
System.out.println("售貨柜臺(tái)：" + Thread.currentThread().getName() + "獲取了票源+++++");
if (index >= 1) {
index--;
System.out.println("售貨柜臺(tái)：" + Thread.currentThread().getName() + "賣出了一張票,剩余：" + index);
} else {
System.out.println("售貨柜臺(tái)：" + Thread.currentThread().getName() + "買票時(shí)沒票了000");
}
try {
Thread.sleep(2000);//人為加入買票時(shí)間
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} finally {
lock.unlock();
}
} else {
System.out.println("售貨柜臺(tái)：" + Thread.currentThread().getName() + "沒有獲取票源Ｐ╅埂！宪睹！");
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
@Override
public void run() {
while (index > 0) {
try {
Thread.sleep(500);//要不執(zhí)行太快愁茁，看不出效果
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
sell();
}
}
}
執(zhí)行結(jié)果：
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：9
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口沒有獲取票源！：岜ぁ埋市！
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口沒有獲取票源！Ｃ道宅！
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：8
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口沒有獲取票源Ｊ程！污茵！
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口沒有獲取票源Ｓ１ā！泞当！
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：7
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口沒有獲取票源＜８颉！襟士！
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口沒有獲取票源５领！陋桂！
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：6
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口沒有獲取票源Ｄ嫒ぁ！嗜历！
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口沒有獲取票源Ｐ！梨州！
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：5
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口沒有獲取票源：鄞选！暴匠！
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口沒有獲取票源０盎帧！每窖！
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：4
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口沒有獲取票源Ｓ行颉！岛请！
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口沒有獲取票源！＞ā崇败！
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：3
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口沒有獲取票源！＜缦椤后室！
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口沒有獲取票源！；旌荨岸霹！
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：2
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口沒有獲取票源！＝取贡避！
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口沒有獲取票源Ｍ蠢琛！刮吧！
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：1
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口沒有獲取票源：ァ！杀捻！
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口沒有獲取票源＞帷！致讥！
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：0
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口沒有獲取票源＝銎汀！垢袱！
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口沒有獲取票源Ｄ拱荨！惶桐！
Process finished with exit code 0 //當(dāng)買票時(shí)間大約等待時(shí)間時(shí)撮弧，則沒有獲取票源的窗口不買票，進(jìn)入下個(gè)買票機(jī)會(huì)
將買票時(shí)間縮短：
try {
Thread.sleep(500);//人為加入買票時(shí)間
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
執(zhí)行結(jié)果：
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：9
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：8
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口沒有獲取票源Ｒ；哐堋！
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：7
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：6
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：5
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口沒有獲取票源＞群蕖Ｃ潮病！
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：4
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：3
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：2
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：1
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：0
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口買票時(shí)沒票了000
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口買票時(shí)沒票了000
Process finished with exit code 0 //等待時(shí)間內(nèi)獲取到票源了肠槽，也就賣出票了
- lockInterruptibly
lockInterruptibly()通過該方法獲取鎖時(shí)擎淤，如果該鎖正在被其他線程持有，則進(jìn)入等待狀態(tài)秸仙，但是這個(gè)等待過程是可以被中斷的嘴拢，通過調(diào)用Thread對(duì)象的interrupt方法就可中斷等待，中斷時(shí)拋出異常InterruptedException寂纪，需要捕獲或者聲明拋出席吴。
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) {
SellRunnable sellRunnable = new SellRunnable();
Thread thread1 = new Thread(sellRunnable, "1號(hào)窗口");
Thread thread2 = new Thread(sellRunnable, "2號(hào)窗口");
Thread thread3 = new Thread(sellRunnable, "3號(hào)窗口");
thread1.start();
try {
Thread.sleep(500);//確保窗口1號(hào)先獲取鎖
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
thread2.start();
thread3.start();
try {
Thread.sleep(2000);//等待兩秒后，打斷窗口2捞蛋、3的等待
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
thread2.interrupt();
thread3.interrupt();
}
}
SellRunnable中等待時(shí)間加長(zhǎng)：
try {
Thread.sleep(5000);//人為加入買票時(shí)間
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
執(zhí)行結(jié)果：
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：9
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口被打斷了 //這個(gè)地方被打斷了
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口被打斷了 //這個(gè)地方被打斷了
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：8
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：7
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：6
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：5
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：4
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：3
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：2
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：1
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：1號(hào)窗口賣出了一張票,剩余：0
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：2號(hào)窗口買票時(shí)沒票了000
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口獲取了票源+++++
售貨柜臺(tái)：3號(hào)窗口買票時(shí)沒票了000
Process finished with exit code 0
synchronized和Lock對(duì)比
通過以上代碼孝冒，可以看出Lock和synchronized的幾點(diǎn)關(guān)聯(lián)和區(qū)別：
- 兩者都是可重入鎖
可重入鎖是指當(dāng)一個(gè)線程獲得對(duì)象鎖之后，該線程可以再次獲取該對(duì)象的鎖而不被阻塞拟杉。比如同一個(gè)類中有多個(gè)方法（或一個(gè)方法遞歸調(diào)用）被synchronized修飾或者被Lock加持后庄涡，同一個(gè)線程在調(diào)用這兩個(gè)方法時(shí)都可以獲取該對(duì)象的鎖而不被阻塞。
不可重入鎖的示例：
public class Lock{
private boolean isLocked = false;
public void lock(){
while(isLocked){
wait();
}
isLocked = true;
}
public void unlock(){
isLocked = false;
notify();
}
}
//使用方法：
public class Test{
Lock lock = new Lock();
public void test1(){
lock.lock();
test2();
lock.unlock();
}
public void test2(){
lock.lock();
...
lock.unlock();
}
}
Test類在調(diào)用test1方法的時(shí)候搬设，執(zhí)行完lock.lock()后調(diào)用test2的時(shí)候穴店，就會(huì)一直等待撕捍，變成死鎖。
可重入鎖設(shè)計(jì)原理：
public class Lock{
private boolean isLocked = false;
private Thread lockedThread = null;
int lockedCount = 0;
public void lock(){
Thread thread = Thread.currentThread();
while(isLocked && thread != lockedThread){
wait();
}
isLocked = true;
lockedCount++;
lockedThread = thread;
}
public void unlock(){
Thread thread = Thread.currentThread();
if(thread == lockedThread){
lockedCount--;
if(lockedCount == 0){
isLocked = false;
lockedThread = null;
notify();
}
}
}
}
這樣調(diào)用Test類的test1方法后迹鹅，test2方法也能順利被執(zhí)行绊序。
synchronized在實(shí)現(xiàn)上也基本上是采用記數(shù)器的方式來實(shí)現(xiàn)可重入的巫财。
- Lock是可中斷鎖冠胯，synchronized不可中斷啄育。
當(dāng)一個(gè)線程B執(zhí)行被鎖的對(duì)象的代碼時(shí)，發(fā)現(xiàn)線程A已經(jīng)持有該鎖弟蚀，那么線程B就會(huì)進(jìn)入等待蚤霞，但是synchronized就無法中斷該等待過程，而Lock就可以通過lockInterruptibly方法拋出異常從而中斷等待义钉，去處理別的事情昧绣。
- Lock可創(chuàng)建公平鎖，synchronized是非公平鎖捶闸。
公平鎖的意思是按照請(qǐng)求的順序來獲取鎖夜畴，不平公鎖就無法保證線程獲取鎖的先后次序。
- Lock可以知道是否獲取到鎖删壮，synchronized不可以贪绘。
- synchronized在發(fā)生異常或者運(yùn)行完畢央碟，會(huì)自動(dòng)釋放線程占有的鎖税灌。而Lock需要主動(dòng)釋放鎖，否則會(huì)鎖死亿虽；
- synchronized在阻塞時(shí)菱涤，別的線程無法獲取鎖，Lock可以（這也是lock設(shè)計(jì)的一個(gè)目的）洛勉。
讀寫鎖
多個(gè)線程對(duì)同一個(gè)文件進(jìn)行寫操作時(shí)粘秆，會(huì)發(fā)生沖突所以需要加鎖，但是對(duì)同一個(gè)文件進(jìn)行讀操作的時(shí)候收毫，使用上面的方法會(huì)造成效率的降低翻擒，所以基于這種情況，產(chǎn)生了ReadWriteLock這個(gè)接口：
public interface ReadWriteLock {
/**
* Returns the lock used for reading.
*
* @return the lock used for reading.
*/
Lock readLock();//讀的鎖
/**
* Returns the lock used for writing.
*
* @return the lock used for writing.
*/
Lock writeLock();//寫的鎖
}
這個(gè)接口的實(shí)現(xiàn)類是ReentrantReadWriteLock牛哺，其源代碼如下：
public class ReentrantReadWriteLock implements ReadWriteLock, Serializable {
private static final long serialVersionUID = -6992448646407690164L;
private final ReentrantReadWriteLock.ReadLock readerLock;
private final ReentrantReadWriteLock.WriteLock writerLock;
...
public ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock() {//獲取write lock
return this.writerLock;
}
public ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock() {//獲取read lock
return this.readerLock;
}
...
}
使用方法和Lock一樣，使用到write時(shí)調(diào)用writeLock()方法獲取lock進(jìn)行加鎖劳吠，使用到read時(shí)調(diào)用readLock()方法進(jìn)行加鎖引润，需要注意的知識(shí)點(diǎn)如下：
- 線程A占用寫鎖，線程B在申請(qǐng)寫痒玩、讀的時(shí)候需要等待淳附。
- 線程A占用讀鎖议慰，線程B在申請(qǐng)寫操作時(shí)，需要等待奴曙。
- 線程A占用讀鎖别凹，線程B獲取讀操作時(shí)可以獲取到。
總結(jié)
如果需要效率提升洽糟，則建議使用Lock炉菲，如果效率要求不高，則synchronized滿足使用條件坤溃，業(yè)務(wù)邏輯寫起來也簡(jiǎn)單拍霜，不需要手動(dòng)釋放鎖。
