线程同步和同步原理

1 多线程问题，临界区

单线程由于按顺序继承（即使存在编译器优化，指令重排等优化策略也会保证程序的正确执行），多线程情况下，如果存在共享资源的情况，就会出现并发问题。
多个线程访问或者修改共享数据，会导致数据的不一致性，进而导致出错，线程同步机制就是用来防止错误发生的机制。
临界区定义为访问共享资源的代码块，如果同一时间能够保证只有一个线程访问临界区，就不会发生错误。

public class Demo6 {

	public static void main(String[] args) {
		int number = 10;
		Thread thread1 = new Thread(new Thread1(number));
		Thread thread2 = new Thread(new Thread1(number));
		Thread thread3 = new Thread(new Thread2(number));
		Thread thread4 = new Thread(new Thread2(number));
		
		thread1.start();
		thread2.start();
		thread3.start();
		thread4.start();
	}
	
	static class Thread1 implements Runnable{
		private int number;
		
		public Thread1(int number) {
			super();
			this.number = number;
		}

		
		public int getNumber() {
			return number;
		}

		public void setNumber(int number) {
			this.number = number;
		}

		@Override
		public void run() {
			add();
		}
		
		private void add() {
			while (number < 100) {
				number += 1;
				System.out.println("=====add=== "+number);
			}
		}
	}
	
	static class Thread2 implements Runnable{
		private int number;
		
		public Thread2(int number) {
			super();
			this.number = number;
		}

		public int getNumber() {
			return number;
		}

		public void setNumber(int number) {
			this.number = number;
		}

		@Override
		public void run() {
			del();
		}
		
		private void del() {
			while (number > 0) {
				number -= 1;
				System.out.println("=====del=== "+number);
			}
		}
	}

}

2 同步

同步的含义是线程间协作，防止多线程访问共享资源的错误发生。
java实现同步的原理，当一个线程访问临界区时，判断是否有其他线程进入临界区，如果没有它才可以进入临界区，如果已经有线程进入临界区它会被同步挂起，直到进入的线程离开。
java提供了两种方式实现同步机制：

• synchronized
• Lock
  两种方式都是利用锁的概念实现，所谓锁就需要一个唯一个标识，这里利用对象锁monitor（或者叫监视器）实现。

关于monitor的官方说明：
官方 说明：https://docs.oracle.com/javase/tutorial/essential/concurrency/locksync.html

同步建立在一个内部实体上叫做内部锁或者monitor 锁，(API规范通常是指该实体仅仅作为“监视器”)，锁的作用:实施独占访问一个对象的状态并建立之前所必须的可见性的关系。

每一个对象都有一个内部锁与之关联。通常,一个线程访问之前需要获取该对象锁，然后任务完成时释放锁，一个线程在这期间独占锁。当多个线程都需要这个琐时，一个线程获取了对象锁，另一个线程将阻塞。
对象锁的理解：
在JVM的规范中，有这么一些话：

“在JVM中，每个对象和类在逻辑上都是和一个监视器相关联的”
“为了实现监视器的排他性监视能力，JVM为每一个对象和类都关联一个锁”
“锁住了一个对象，就是获得对象相关联的监视器”

Java中每个对象都有一个内置锁，当程序运行到非静态的synchronized同步方法上时，会自动获得与正在执行代码类的当前实例有关的锁。一个对象对应一个锁，线程获得该锁，其他线程无法再次获取这个锁，直到第一个线程释放锁，所以同一时间只能有一个线程进入synchronized方法或代码块。

参考：http://ifeve.com/monitors-java-synchronization-mechanism/