Java 线程同步

1. 多线程安全问题

• 当多线程并发访问临界资源时，如果破坏原子操作，可能会造成数据不一致
• 临界资源：共享资源（同一对象），一次仅允许一个线程使用，才可保证其正确性
• 原子操作：不可分割的多步操作，被视作一个整体，其顺序和步骤不可打乱和缺省

1.1 同步与异步

以调用方角度来讲，如果需要等待结果返回，才能继续运行就是同步；不需要等待结果返回，就能继续运行就是异步

2. synchronized

• Java 中的锁是对象
• synchronized 声明方法时，放在 public 之前和之后没有区别

2.1 特点

• 原子性
• 可见性
• 有序性

3. 对象锁

• synchronized 方法是将当前对象作为锁，而 synchronized 代码块是将任意对象作为锁

3.1 同步方法

方法声明里的 synchronized 并不是锁方法，而是锁当前类的对象

public synchronized void method() {
}

synchronized (this) {
}

2.2 静态同步方法

类锁

3. synchronized 锁重入

当一个线程得到一个对象锁后，再次请求此对象锁时可以再次得到该对象锁

锁重入也支持在父子类中继承

 /**
     * synchronized 特性：
     *  1. 可重入
     *  2. 不可中断
     *
     * 可重入锁 -> 不需要重新竞争锁
     * 1. 同一线程的外层函数获得锁之后，内层函数可以直接再次获取该锁
     * 2. 好处：避免死锁、提升封装性
     * 3. 粒度
     *      情况一：同一个方法是可重入的
     *      情况二：可重入锁不要求是同一个方法
     *      情况三：可重入锁不要求是同一个类中的
     *
     * synchronized 优先使用轻量级锁加锁，如果加锁失败了再使用重量级锁
     *
     * CAS（Compare-and-Swap），即比较并替换
     *
     * 自旋优化 -> 自旋重试
     *
     */
    static final Object obj = new Object();
    public static void method1() {
        synchronized (obj) {
            method2();
        }
    }
    public static void method2() {
        synchronized (obj) {
            // do something
        }
    }

5. println()

同一个对象的两个同步代码块也是同步的

public class PrintStream extends FilterOutputStream implements Appendable, Closeable {
  public void println(String x) {
        synchronized (this) {
            print(x);
            newLine();
        }
    }
    public void println(Object x) {
        String s = String.valueOf(x);
        synchronized (this) {
            print(s);
            newLine();
        }
    }