2.1、Synchronized

synchronized 是 Java 中的关键字，是一种同步锁。

修饰的对象

修饰一个代码块，被修饰的代码块称为同步语句块，其作用的范围是大括号{} 括起来的代码，作用的对象是调用这个代码块的对象
修饰一个方法，被修饰的方法称为同步方法，其作用的范围是整个方法，作用的对象是调用这个方法的对象
- 虽然可以使用 synchronized 来定义方法，但 synchronized 并不属于方法定义的一部分，因此，synchronized 关键字不能被继承。
- 如果在父类中的某个方法使用了 synchronized 关键字，而在子类中覆盖了这个方法，在子类中的这个方法默认情况下并不是同步的，而必须显式地在子类的这个方法中加上 synchronized 关键字才可以
- 当然，还可以在子类方法中调用父类中相应的方法，这样虽然子类中的方法不是同步的，但子类调用了父类的同步方法，因此，子类的方法也就相当于同步了。 ????????
修改一个静态的方法，其作用的范围是整个静态方法，作用的对象是这个类的所有对象；
修改一个类，其作用的范围是 synchronized 后面括号括起来的部分，作用主的对象是这个类的所有对象。

多线程编程步骤
体现高内聚、低耦合的思想
线程创建的多种方式
继承Thread类。但是java是单继承，所以继承在java中是比较珍贵的，所以一般不使用此方法来创建线程
实现Runnable接口
使用Callable接口
使用线程池
Thread的构造方法和常用方法
1 构造方法

public Thread()：分配一个新的线程对象。
public Thread(String name)：分配一个指定名字的新的线程对象。
public Thread(Runnable target)：分配一个带有指定目标的新的线程对象。
public Thread(Runnable target,String name)：分配一个带有指定目标的并指定名字的新的线程对象。

2 其他常用方法

public String getName()：获取当前线程名称。
public void start()：此线程开始执行，Java虚拟机调用此线程的run()方法。
public void run()：此线程要执行的任务在此处定义代码。
public static void sleep(long millis)：使当前正在执行的线程以指定的毫秒数暂停（暂时停止执行）。
public static Thread currentThread()：返回对当前正在执行的线程对象的引用。
Synchronized实现买票的例子

模拟场景：3个售票员，卖出30张票

资源类：属性：票，操作方法：买票
多个线程：3个售票员

使用synchronized来实现
第一个参数是使用匿名实现类，实现runnabel接口，第二个参数是线程名称；最后.start()运行 ```java class Ticket{ //属性 private int ticket = 40; //操作方法 synchronized void sale(){
```
 if(ticket > 0)
     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 卖前：" + (ticket--) + "   剩下：" + ticket);
```
// ticket—; } }

//================================================================================ public class sailTicket{ public static void main(String[] args) { final Ticket ticket = new Ticket(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 40; i++) { ticket.sale(); } } },”a”).start(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 40; i++) { ticket.sale(); } } },”b”).start(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 40; i++) { ticket.sale(); } } },”c”).start(); } }

<a name="DaLok"></a>
### Lock的引出
 如果一个代码块被 synchronized 修饰了，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，等待获取锁的线程释放锁，而这里 获取锁的线程释放锁只会有两种情况： 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。  <br />若情况1中出现了：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，但是又没有释放锁，其他线程便只能依旧等待，这将影响程序执行效率。  <br /> 因此就需要有一种机制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），通过 Lock 就可以办到。  
<a name="yTlkI"></a>
### Lock实现买票的例子

1. 使用可重入锁：ReentrantLock
1. 注意unlock置于finally中
1. 使用lamda表达式代替匿名实现类
1. .start()后，线程并不是一定立即创建，因为start()底层是c++，所以需等到操作系统空闲时才会执行此方法，创建线程执行
```java
class Ticket{
    //属性
    private int ticket = 40;
    ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    //操作方法
    public void sale(){
        lock.lock();
        try{
            //处理任务
            if(ticket > 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 卖前：" + (ticket--) + "   剩下：" + ticket);
            }
        }catch(Exception ex){
        }finally{
            lock.unlock(); //释放锁
        }
    }

}
public class sailTicket{
    public static void main(String[] args) {
        final Ticket ticket = new Ticket();
        new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 40; i++) {
                ticket.sale();
            }
        },"a").start();
        new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 40; i++) {
                ticket.sale();
            }
        },"b").start();
        new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 40; i++) {
                ticket.sale();
            }
        },"c").start();
    }
}

Lock

 Lock 提供了比 synchronized 更多的功能。   它们允 许更灵活的结构，可能具有非常不同的属性，并且可能支持多个关联的条件对 象。

Lock和Synchronized的区别

Lock 不是 Java 语言内置的，synchronized 是 Java 语言的关键字，因此是内置特性。Lock 是一个类，通过这个类可以实现同步访问；
Lock 和 synchronized 有一点非常大的不同，采用 synchronized 不需要用户去手动释放锁，当 synchronized 方法或者 synchronized 代码块执行完之后，系统会自动让线程释放对锁的占用；而 Lock 则必须要用户去手动释放锁，如果没有主动释放锁，就有可能导致出现死锁现象。所以需要把unlock放到finally中

Lock接口
```
public interface Lock {
void lock();
void lockInterruptibly() throws InterruptedException;
boolean tryLock();
boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
void unlock();
Condition newCondition();
}
```
lock()
lock()方法是平常使用得最多的一个方法，就是用来获取锁。如果锁已被其他线程获取，则进行等待。
采用 Lock，必须主动去释放锁，并且在发生异常时，不会自动释放锁。因此一般来说，使用 Lock 必须在 try{}catch{}块中进行，并且将释放锁的操作放在 finally 块中进行，以保证锁一定被被释放，防止死锁的发生。通常使用 Lock 来进行同步的话，是以下面这种形式去使用的：
```
Lock lock = ...;
lock.lock();
try{
//处理任务
}catch(Exception ex){
}finally{
lock.unlock(); //释放锁
}
```
newCondition
关键字 synchronized 与 wait()/notify()这两个方法一起使用可以实现等待/通知模式， Lock 锁的 newContition()方法返回 Condition 对象，Condition 类也可以实现等待/通知模式。
用 notify()通知时，JVM 会随机唤醒某个等待的线程，使用 Condition 类可以进行选择性通知， Condition比较常用的两个方法：
- await()会使当前线程等待,同时会释放锁,当其他线程调用 signal()时,线程会重新获得锁并继续执行。
- signal()用于唤醒一个等待的线程。

注意：在调用 Condition 的 await()/signal()方法前，也需要线程持有相关的 Lock 锁，调用 await()后线程会释放这个锁，在 singal()调用后会从当前 Condition 对象的等待队列中，唤醒一个线程，唤醒的线程尝试获得锁，一旦获得锁成功就继续执行。

ReentrantLock

ReentrantLock，意思是“可重入锁”，关于可重入锁的概念将在后面讲述。 ReentrantLock 是唯一实现了 Lock 接口的类，并且 ReentrantLock 提供了更多的方法。下面通过一些实例看具体看一下如何使用。

public class Test {
private ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();
public static void main(String[] args) {
   final Test test = new Test();
   new Thread(){
       public void run() {
           test.insert(Thread.currentThread());
       };
   }.start();
   new Thread(){
       public void run() {
           test.insert(Thread.currentThread());
       };
   }.start();
}
public void insert(Thread thread) {
   Lock lock = new ReentrantLock(); //注意这个地方
   lock.lock();
   try {
       System.out.println(thread.getName()+"得到了锁");
       for(int i=0;i<5;i++) {
           arrayList.add(i);
       }
   } catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
   }finally {
       System.out.println(thread.getName()+"释放了锁");
       lock.unlock();
   }
}
}

ReadWriteLock

ReadWriteLock 也是一个接口，在它里面只定义了两个方法：

public interface ReadWriteLock {
/**
* Returns the lock used for reading.
*
* @return the lock used for reading.
*/
Lock readLock();
/**
* Returns the lock used for writing.
*
* @return the lock used for writing.
*/
Lock writeLock();
}

一个用来获取读锁，一个用来获取写锁。也就是说将文件的读写操作分开，分成 2 个锁来分配给线程，从而使得多个线程可以同时进行读操作。下面的 ReentrantReadWriteLock 实现了 ReadWriteLock 接口。
ReentrantReadWriteLock 里面提供了很多丰富的方法，不过最主要的有两个方法：readLock()和 writeLock()用来获取读锁和写锁。
下面通过几个例子来看一下 ReentrantReadWriteLock 具体用法。假如有多个线程要同时进行读操作的话，先看一下 synchronized 达到的效果：

public class Test {
private ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();

public static void main(String[] args) {
   final Test test = new Test();
   new Thread() {
       public void run() {
           test.get(Thread.currentThread());
       }

       ;
   }.start();
   new Thread() {
       public void run() {
           test.get(Thread.currentThread());
       }

       ;
   }.start();
}
public synchronized void get(Thread thread) {
   long start = System.currentTimeMillis();
   while(System.currentTimeMillis() - start <= 1) {
       System.out.println(thread.getName()+"正在进行读操作");
   }
   System.out.println(thread.getName()+"读操作完毕");
}
}

改成用读写锁的写法： ```java public class Test { private ReentrantReadWriteLock rwl = new

   ReentrantReadWriteLock();

public static void main(String[] args) { final Test test = new Test();

new Thread(){

   public void run() {
       test.get(Thread.currentThread());
   };

}.start();

new Thread(){

   public void run() {
       test.get(Thread.currentThread());
   };

}.start();

}

public void get(Thread thread) { rwl.readLock().lock(); try {

   long start = System.currentTimeMillis();
   while(System.currentTimeMillis() - start <= 1) {
       System.out.println(thread.getName()+"正在进行读操作");
   }
   System.out.println(thread.getName()+"读操作完毕");

} finally {

   rwl.readLock().unlock();

} } }

``` 使用ReentrantReadWriteLock后， thread1 和 thread2 在同时进行读操作。这样就大大提升了读操作的效率。

注意
- 如果有一个线程已经占用了读锁，则此时其他线程如果要申请写锁，则申请写锁的线程会一直等待释放读锁。如果有一个线程已经占用了写锁，则此时其他线程如果申请写锁或者读锁，则申请的线程会一直等待释放写锁。
  小结
  Lock 和 synchronized 有以下几点不同：

Lock 是一个接口，而 synchronized 是 Java 中的关键字，synchronized 是内置的语言实现；
synchronized 在发生异常时，会自动释放线程占有的锁，因此不会导致死锁现象发生；而 Lock 在发生异常时，如果没有主动通过 unLock()去释放锁，则很可能造成死锁现象，因此使用 Lock 时需要在 finally 块中释放锁；
Lock 可以让等待锁的线程响应中断，而 synchronized 却不行，使用 synchronized 时，等待的线程会一直等待下去，不能够响应中断；
通过 Lock 可以知道有没有成功获取锁，而 synchronized 却无法办到。
Lock 可以提高多个线程进行读操作的效率。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。

CS笔记

2、Lock接口

2.1、Synchronized

修饰的对象

多线程编程步骤

线程创建的多种方式

Thread的构造方法和常用方法

Synchronized实现买票的例子

Lock

Lock和Synchronized的区别

Lock接口

lock()

newCondition

ReentrantLock

ReadWriteLock

小结