多线程（五）：线程同步_只有在多线程下才需要考虑线程同步-优快云博客

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本文探讨了线程同步的重要性，介绍了synchronized关键字、同步方法和同步块的区别，以及如何避免死锁。特别关注了ReentrantLock的使用及其与synchronized的对比，以及在并发编程中的性能优化策略。

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1.线程同步机制

并发：同一个对象被多个线程同时操作。

现实生活中，我们会遇到“同一个资源，多个人都想使用"的问题，比如，食堂排队打饭，每个人都想吃饭，最天然的解决方法就是排队，一个一个来。
处理多线程问题时，多个线程访问同一个对象，并且某些线程还想修改这个对象，这时就需要线程同步，线程同步其实就是一种等待机制，多个需要同时访问此对象的线程进入这个对象的等待池形成队列，等待前面线程使用完毕，下一个线程再使用。

由于同一进程的多个线程共享同一块存储空间，在带来方便的同时，也带来了访问冲突问题，为了保证数据在方法中被访问时的正确性，在访问时加入锁机制synchronized，当一个线程获得对象的排它锁，独占资源，其他线程必须等待，使用后释放锁即可，存在以下问题：

1.一个线程持有锁会导致其他所有需要此锁的线程挂起；
2.在多线程竞争下，加锁和释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时，引起性能问题。
3.如果一个优先级高的线程等待一个优先级低的线程释放锁，会导致优先级倒置，引起性能问题。

2.同步方法

1.由于我们可以通过private关键字来保证数据对象只能被方法访问，所以我们只需要针对方法提出一套机制，这套机制就是synchronized关键字，它包括两种用法：synchronized方法和synchronized块。

同步方法：public synchronized void method(int args){}

2.synchronized方法控制对“对象”的访问，每个对象对应一把锁，每个synchronized方法都必须获得调用该方法的对象的锁才能执行，否则线程会阻塞，方法一旦执行，就独占该锁，直到该方法返回才释放锁，后面被阻塞的线程才能获得这个锁，继续执行。

缺陷：若将一个大的方法声明为synchronized将会影响效率。

3.同步块

1.同步块：synchronized（obj）{}

2.obj称之为同步监视器

obj可以是任意对象，但是推荐使用共享资源作为同步监视器
同步方法中无需指定同步监视器，因为同步方法的同步监视器就是this，就是这个对象本身，或者是class

3.同步监视器的执行过程

第一个线程访问，锁定同步监视器，执行其中代码。
第二个线程访问，发现同步监视器被锁定，无法访问。
第一个线程访问完毕，解锁同步监视器。
第二个线程访问，发现同步监视器没有锁，然后锁定并访问。

4.死锁

多个线程各自占有一些共享资源，并且互相等待其他线程占有的资源才能运行，而导致两个或多个线程都在等待对方释放资源，都停止执行的情形。某一个同步块同时拥有“两个以上对象锁”时，就可能发生死锁的问题。

死锁避免方法

产生死锁的四个条件：

1.互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。
2.请求与保持条件：一个进程因请求资源二阻塞时，对以获得的资源保持不放。
3.不剥夺条件：进程以获得的资源，在未使用完之前，不能强行剥夺。
4.循环等待条件：若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

任意破坏其中一个条件就可以避免死锁。

5.Lock(锁)

从JDK5.0开始，Java提供了更强大的线程同步机制–通过显式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，线程开始访问共享对象资源之前按应先获得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，比较常用的时ReentrantLock,可以显式加锁，释放锁。

举例：加锁可以保证代码的安全

class A{
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    public void m(){
        lock.lock();
        try {
                //保证安全的代码
        }
        finally {
            lock.unlock();
            //如果同步代码有异常，要将unlock（）写入finally语句中
        }
    }
}