线程同步的方式

java允许多线程并发控制,当多个线程同时操作一个可共享的资源变量时(如数据的增删改查),将会导致数据不准确,相互之间产生冲突,因此加入同步锁以避免在该线程没有完成操作之前,被其他线程的调用, 从而保证了该变量的唯一性和准确性。

(1) 同步方法: 即有synchronized关键字修饰的方法
        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
        synchronized关键字也可以修饰静态方法,此时如果调用该静态方法,将会锁住整个类
(2) 同步代码块:即有synchronized关键字修饰的语句块
        被该关键字修饰的代码块会自动被加上内置锁,从而实现同步
        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。
(3) 使用特殊域变量(volatile)实现线程同步
        volatile关键字为域变量的访问提供了一种免锁机制
        使用volatile修饰域相当于告诉虚拟机该域变量可能会被其他线程更新
        因此每次使用该域就要重新计算而不是使用寄存器中的值
        volatile不会提供任何原子操作,不能用来修饰final类型变量
     多线程中的非同步问题主要出现在对域的读写上,如果让域自身避免这个问题,则就不需要修改操作该域的方法。用final域,有锁保护的域和volatile域可以避免非同步的问题。
(4) 使用重入锁实现线程同步
        ReentrantLock类是可重入,互斥,实现了lock接口的锁,与使用synchronized方法和块具有相同的基本行为和语义,并且扩展了其能力
        ReentrantLock() : 创建一个ReentrantLock实例
                lock() : 获得锁
                unlock() : 释放锁
        ReentrantLock()还有一个可以创建公平锁的构造方法,但由于能大幅度降低程序运行效率,不推荐使用
        关于Lock对象和synchronized关键字的选择:
             最好两个都不用,使用一种java.util.concurrent包提供的机制,能够帮助用户处理所有与锁相关的代码
             如果synchronized关键字可以满足需求就使用synchronized,因为简化代码
             如果需要更高级的功能就用ReentrantLock类,需要注意释放锁,否则会出现死锁,通常在finally中释放锁
(5) 使用局部变量实现线程同步
        如果使用ThreadLocal管理变量,则每一个使用该变量的线程都获得该变量的副本
        副本之间相互独立,这样每一个线程可以随意修改自己的变量副本,而不会对其他线程产生影响
        ThreadLocal(): 创建一个线程本地变量
        get(): 返回此线程局部变量的当前线程副本中的值
        initialValue(): 返回此线程局部变量的当前线程的“初始值”
        set(T value): 将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置为value
        ThreadLocal与同步机制都是为了解决多线程中相同变量的访问冲突问题,前者以空间换时间,后者以时间换空间
(6)使用阻塞队列实现线程同步
        LinkedBlockingQueue<E>是一个基于已连接节点的范围任意的blocking queue,先入先出的顺序(FIFO
        LinkedBlockingQueue():创建一个容量为Integer.MAX_VALUE的LinkedBlockingQueue
        put(E e): 在队尾添加一个元素,如果队列满则阻塞
        size():返回队列中元素的个数
        take(): 移除并返回队头元素,如果队列空则阻塞
(7)使用原子变量实现线程同步
        原子操作指将读取变量值,修改变量值,保存变量值看成一个整体的操作,要么同时完成要么都不完成
        在java的util.concurrent.atomic包中提供了创建了原子类型变量的工具类,使用该类可以简化线程同步。
        其中AtomicInteger 表可以用原子方式更新int的值,可用在应用程序中(如以原子方式增加的计数器),
        但不能用于替换Integer;可扩展Number,允许那些处理机遇数字类的工具和实用工具进行统一访问。
        原子操作主要有:
          对于引用变量和大多数原始变量(long和double除外)的读写操作;
          对于所有使用volatile修饰的变量(包括long和double)的读写操作。