Java的两种线程同步方法

基本概念

当多个线程同时操作一个可共享的资源时会出现线程安全问题，将会导致数据不一致，因此使用同步锁来防止该操作执行完之前不许被其他线程执行，从而保证了该变量的唯一性和准确性。使用synchronized和使用Lock是两种Java常用的实现线程同步方法。

synchronized

（1）介绍
使用synchronized关键字，可以修饰普通方法、静态方法，以及语句块。由于java的每个对象都有一个内置锁，当用此关键字修饰方法时，内置锁会保护整个方法。在调用该方法前，需要获得内置锁，否则就处于阻塞状态。需要注意的是调用静态方法时，锁住的不是对象，锁住的是类。

//修饰普通方法
public synchronized void function1(){ }

//修饰语句块
synchronized(object){ }
 
//修饰静态方法
public static synchronized int function2(){ }

同步是一种高开销的操作，因此应该尽量减少同步的内容。 通常没有必要同步整个方法，使用synchronized代码块同步关键代码即可。

（2）同步方法示例代码
这里以三个人同时买票为例，加上synchronized关键字，使买票的方法buy()成为同步方法，防止多个人抢到同一张票：

public class TicketTest {
	
	public static void main(String[] args) {
		BuyTicket buyTicket = new BuyTicket();
		//同时启动三个线程买票
		new Thread(buyTicket, "Jason").start();
		new Thread(buyTicket, "Flash").start();
		new Thread(buyTicket, "Lucy").start();
	}
}

class BuyTicket implements Runnable {

	private int ticketNum = 100;
	boolean flag = true;//外部停止方式
	@Override
	public void run() {
		while(flag) {
			try {
				buy();
				Thread.sleep(10);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
	
	//加上synchronized使buy()成为同步方法
	private synchronized void buy() throws InterruptedException {
		if(ticketNum <= 0) {
			flag = false;
			return;
		}
		Thread.sleep(10);
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到第"+ticketNum--+"张票");
	}
}

Lock

（1）介绍

• 从JDK5.0开始，Java提供了更强大的线程同步机制——通过显示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，可以显示加锁、释放锁。

（2）示例代码
这里定义了一把ReentrantLock，将加锁和解锁操作放在try语句中，保证解锁操作一定会执行。

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;//导入包

public class TicketTest2 {
	
	public static void main(String[] args) {
		BuyTicket2 buyTicket = new BuyTicket2();
		new Thread(buyTicket, "Jason").start();
		new Thread(buyTicket, "Flash").start();
		new Thread(buyTicket, "Lucy").start();
	}
}

class BuyTicket2 implements Runnable {

	private int ticketNum = 100;
	boolean flag = true;//外部停止方式
	
	private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();//定义lock锁
	@Override
	public void run() {
		while(flag) {
			try {
				try {
					lock.lock();//加锁
					buy();
				} finally{
					lock.unlock();//解锁
				}
				
				Thread.sleep(10);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
	
	private void buy() throws InterruptedException {
		if(ticketNum <= 0) {
			flag = false;
			return;
		}
		Thread.sleep(10);
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到第"+ticketNum--+"张票");
	}
}

synchronized与Lock对比

• Lock是显示锁（手动开启和关闭锁），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）。