1. Synchronized
- 1.1 Synchronized关键字回顾
- 1.2 售票案例
2. 什么是Lock
- 2.1 Lock接口
- 2.2 lock
2.3 newCondition
3. ReentrantLock
4. ReadWriteLock
5. 小结(重点)

1. Synchronized

1.1 Synchronized关键字回顾

synchronized 是 Java 中的关键字，是一种同步锁。它修饰的对象有以下几种：

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。

1.2 售票案例
```
class Ticket {
 //票数
 private int number = 30;
 //操作方法： 卖票
 public synchronized void sale() {
     //判断：是否有票
     if(number > 0) {
         System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" :"+(number--)+" "+number);
     }
 }
}
```
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。
那么如果这个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，其他线程便只能干巴巴地等待，试想一下，这多么影响程序执行效率。
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。

2. 什么是Lock
Lock 锁实现提供了比使用同步方法和语句可以获得的更广泛的锁操作。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 提供了比 synchronized 更多的功能。
Lock 与的 Synchronized 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。
  
  2.1 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();
}
```
  下面来逐个讲述 Lock 接口中每个方法的使用
  
  2.2 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
}
```
  2.3 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。 ==

3. 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();
        }
    }
}

4. ReadWriteLock

ReadWriteLock也是一个接口，在它里面指定以了两个方法：

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。<br />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。<br />下面通过几个例子来看一下 ReentrantReadWriteLock 具体用法。<br />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");
    }
}

而改成用读写锁的话：

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();
        }
    }
}

说明 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。
5. 小结(重点)
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。

Java 后端

第二章 Lock接口

1. Synchronized

1.1 Synchronized关键字回顾

1.2 售票案例

2. 什么是Lock

2.1 Lock接口

2.2 lock

2.3 newCondition

3. ReentrantLock

4. ReadWriteLock

5. 小结(重点)