详解线程同步和线程互斥，Java如何实现线程同步和互斥

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本文探讨了为何需要线程同步和互斥，解释了线程同步与互斥的定义，以及它们之间的关系。同时，详细介绍了Java中实现线程互斥和同步的方法，包括synchronized关键字和ReentrantLock锁的应用。

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1 Why？

首先第一个问题，为什么进行线程同步和线程互斥？

最开始我们的操作系统的作业的调度单位是进程，但是由于每个进程都单独占据一个资源，而且进程的形态转换非常的耗费系统资源。

为了系统的调度更加轻量级，能够更好的支持并发，因此引入了线程这个概念。

PS：进程和线程的关系：

线程是进程的一个实体
同一进程内的不同线程共享该进程的系统资源
所以问题的答案来了，因为同一进程内的不同线程共享该进程的系统资源，这就导致了资源竞争的问题， 为了能够解决这个问题，所以引入了线程互斥，就是为了能够在单位时间内只有一个线程共享该进程的系统资源 。而 进程同步就是让多个线程合理有序的访问该进程的系统资源。

2 What？

什么是线程同步？什么是线程互斥？

线程同步和线程互斥，类似于进程同步和进程互斥，在《操作系统》这本书中有另一个好听的名字：直接制约和间接制约

直接制约（同步关系）：

某些应用程序，为了完成某个任务而建立了两个或多个进程（源于进程间的合作）。

间接制约（互斥关系）：

多个程序并发执行时，由于共享系统资源（如CUP、I/O设备等）而导致这些并发执行的程序之间形成相互的制约

的关系。

因此，我们知道了线程同步和线程互斥的关系：

互斥是指某一资源同时只允许一个访问者对其进行访问，具有唯一性和排它性，访问是无序的。
同步是指在互斥的基础上，通过其它机制实现访问者对资源的有序访问。
同步其实已经实现了互斥，所以同步是一种更为复杂的互斥。
互斥是一种特殊的同步。

3 How？

Java如何实现线程同步和线程互斥？

先说简单的，Java实现线程互斥：

无线程互斥的情况：

/**
 * @desc: 没有进行互斥的情况
 * @author: YanMingXin
 * @create: 2021/12/19-18:02
 **/
public class Method0 {
 

    private int value = 10;

    private void reduce() {
 
        try {
 
            while (value == 0) {
 
                System.out.println("stop...");
                return;
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：" + value);