线程同步（互斥）

简介：同步（互斥）是相对于异步（并发）的概念，线程同步设计到锁的概念；

线程的两大特性：1.可见性：当一个对象在多个线程的工作内存中都存在副本时，一个内存修改共享变量，其他线程也能看到被修改后的值；

                             2.有序性：保证A线程和B线程有序执行；

对象创建：主内存（堆内存） ---------  每个线程-工作内存（线程栈）【存储主内存对象的副本】；

同步机制：JDK5.0之前有synchronized修饰符和volatile修饰符，高级方式有锁对象Lock；

synchronized同步锁

作用：如果一个代码块被synchronized修饰，当一个线程获取了对应的锁并执行该代码块时，其他线程便只能一直等待直到获取锁的线程释放锁；

释放锁的情况：1.获取锁的线程执行完了该代码块，然后线程释放对锁的占有；

                         2.线程执行发生异常，此时JVM会让线程自动释放锁；

缺陷：1.获取锁的线程由于要等待IO或者其他原因（比如调用sleep方法）被阻塞了且未释放锁，其他线程便只能等待；（影响程序执行效率）

           2.多个线程进行读操作，一个线程进行读操作，其他只能等待；（无法并发进行读操作）

 每个锁对象都有两个队列：

1.就绪队列：存储了将要获得锁的线程（当一个线程被唤醒(notify)后，才会进入到就绪队列，等待CPU的调度）

2.阻塞队列：存储了被阻塞的线程（当一个线程被wait后，就会进入阻塞队列，等待下一次被唤醒）

过程：获得同步锁——清空工作内存——拷贝对象副本，执行对象方法——刷新主内存——释放同步锁

synchronized使用

volatile

用来修饰变量，内存模型(主内存和线程工作内存)确保所有线程可以看到一致的变量值。

volatile是一种弱的同步手段，相对于synchronized来说，某些情况下使用，可能效率更高，因为它不是阻塞的，尤其是读操作时，加与不加貌似没有影响，处理写操作的时候，可能消耗的性能更多些。

Lock

Lock接口 实现提供了比使用synchronized 方法和语句可获得的更广泛的锁定操作，它能以更优雅的方式处理线程同步问题。

Lock接口中方法：lock()：获取锁，如果锁已被其他线程获取，则进行等待；

                             tryLock()：用来尝试获取锁，会立即返回true/false（即锁已被其他线程获取），在拿不到锁时不会一直在那等待；

                             tryLock(long time, TimeUnit unit)：拿不到锁时会等待一定的时间，在时间期限之内如果还拿不到锁就返回false；

                             lockInterruptibly()：通过这个方法去获取锁时，如果线程正在等待获取锁，则这个线程能够响应中断，即中断线程的等待状态；

                                                           （个人理解：只要有人抢到了这份活，其他人就可以退出，不再等待的场景）

ReentrantLock：唯一实现了Lock接口的类；

                            new ReentrantLock(true)：设置锁的公平性；

                            isFair()：判断锁是否是公平锁；

　                        isLocked()：判断锁是否被任何线程获取了；

　                        isHeldByCurrentThread()：判断锁是否被当前线程获取了；

                            hasQueuedThreads()：判断是否有线程在等待该锁；

ReadWriteLock接口：定义了readLock()和writeLock()方法，将文件的读写操作分开，分成2个锁来分配给线程，使多个线程可同时进行读操作；

ReentrantReadWriteLock：实现了ReadWriteLock接口的类；

简单使用

读写锁

synchronized与Lock

synchronized：1.java语言关键字，内置特性；

                         2.系统自带让线程释放对锁的占用；

Lock：1.Java 5后在java.util.concurrent.locks包下实现同步访问的接口；

           2.需手动释放锁，否则可能死锁；

Lock优势：1.可以不让等待的线程一直无期限地等待下去（比如只等待一定的时间或者能够响应中断）；

                   2.通过Lock可以知道线程有没有成功获取到锁；

                   3.让多个线程并发读取；（提高多个线程进行读操作的效率）

总结：在性能上来说，如果竞争资源不激烈，两者的性能是差不多的

           而当竞争资源非常激烈时（即有大量线程同时竞争），此时Lock的性能要远远优于synchronized

锁的分类

可重入锁：具备可重入性的锁，synchronized和ReentrantLock都是可重入锁；

                  1.可重入性即已经获取了锁的线程再次遇到锁方法不必重新申请锁；

                  2.表明锁的分配机制：基于线程的分配，而不是基于方法调用的分配；

简单例子

可中断锁：可以相应中断的锁，synchronized就不是可中断锁，而Lock是可中断锁；

                （线程A执行锁中代码，线程B等待，由于等的时间长不想等先处理其他事，就可以让它中断自己或在别的线程中中断它）

公平锁：尽量以请求锁的顺序来获取锁，synchronized就是非公平锁，ReentrantLock和ReentrantReadWriteLock可设置（默认非公平锁）；

              1.有多个线程在等待一个锁，当这个锁被释放时，等待时间最久的线程（最先请求的线程）会获得该锁；

              2.非公平锁即无法保证锁的获取是按照请求锁的顺序进行的，可能导致某个或者一些线程永远获取不到锁；

读写锁：将对一个资源（比如文件）的访问分成了2个锁，一个读锁和一个写锁；

               1.使得多个线程之间的读操作不会发生冲突；

               2.ReadWriteLock就是读写锁，它是一个接口，ReentrantReadWriteLock实现了这个接口；