Java并发编程：synchronized关键字和Lock关键字

　　如何使用synchronized实现同步访问&＃xff0c;在java5.0之后&＃xff0c;在java.util.concurrent.locks包下提供了另外一种方式来实现同步访问&＃xff0c;那就是Lock。此处简单介绍了如何使用synchronized防止并发访问&＃xff0c;和使用synchronized存在的缺陷&＃xff0c;以及使用Lock来控制程序的并发访问。

一、synchronized关键字是为了线程安全服务的&＃xff0c;线程安全就是当多个线程访问一个类(变量或方法)的时候&＃xff0c;这个对象都可以表现出正常的行为。那线程的安全性又表现出三个特性&＃xff1a;原子性、可见性及有序性。synchronized保证了同步&＃xff0c;原子性。volatile关键字保证了可见性。wait&＃xff0c;notify 负责多个线程之间的通信。

synchronized 可以在任意对象及方法上加锁&＃xff0c;若一个线程想要执行synchronized修饰的代码块&＃xff0c;首先要

step1 尝试获得锁
step2 如果拿到锁&＃xff0c;执行synchronized代码体内容
step3 如果拿不到锁&＃xff0c;这个线程就会不断的尝试获得这把锁&＃xff0c;直到拿到为止&＃xff0c;而且是多个线程同时去竞争这把锁。

注*&＃xff08;线程多了也就是会出现锁竞争的问题&＃xff0c;多个线程执行的顺序是按照CPU分配的先后顺序而定的&＃xff0c;而并非代码执行的先后顺序&＃xff09;

synchronized 可以修饰方法&＃xff0c;修饰代码块&＃xff0c;这些都是对象锁。若和static一起使用&＃xff0c;则升级为类锁。建议修饰代码块&＃xff0c;减小锁的颗粒度&＃xff0c;提高系统的性能。
synchronized 锁是可以重入的&＃xff0c;当一个线程得到了一个对象的锁后&＃xff0c;再次请求此对象时是可以再次得到该对象的锁。锁重入的机制&＃xff0c;也支持在父子类继承的场景。
synchronized 同步异步&＃xff0c;一个线程得到了一个对象的锁后&＃xff0c;其他线程是可以执行非加锁的方法(异步)。但是不能执行其他加锁的方法(同步)。
synchronized 锁异常&＃xff0c;当一个线程执行的代码出现异常时&＃xff0c;其所持有的锁会自动释放。

　　　　private void thisLock () { // 使用对象锁
　　　　　　synchronized (this) {
　　　　　　　　System.out.println("this 对象锁!");
　　　　　　}
　　　　}

　　　　private void classLock () { // 使用类锁
　　　　　　synchronized (ITDragonSynchronized.class) {
　　　　　　　　System.out.println("class 类锁!");
　　　　　　}
　　　　}

目前可以使用的场景&＃xff0c;在使用单例模式的时候可以使用synchronized关键字&＃xff0c;进行二次验证&＃xff0c;防止在并发的情况下创建出多个对象。

　　　　　　// 公共静态成员方法&＃xff0c;返回唯一实例
　　　　　　public static LoadBalancer GetLoadBalancer(){
　　　　　　　　// 第一重判断
　　　　　　　　if (instance &＃61;&＃61; null){
　　　　　　　　　　// 锁定代码块
　　　　　　　　　　synchronized(syncLocker){
　　　　　　　　　　　　// 第二重判断
　　　　　　　　　　　　if (instance &＃61;&＃61; null){
　　　　　　　　　　　　　　instance &＃61; new LoadBalancer();
　　　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　}
　　　　　　　　return instance;
　　　　　　}

二、volatile关键字虽然不具备synchronized关键字的原子性&＃xff08;同步&＃xff09;但其主要作用就是使变量在多个线程中可见。也就是可见性。用法很简单&＃xff0c;直接用来修饰变量。因为其不具备原子性。

volatile 关键字工作原理每个线程都有自己的工作内存&＃xff0c;如果线程需要用到一个变量的时&＃xff0c;会从主内存拷贝一份到自己的工作内存中。从而提高了效率。每次执行完线程后再将变量从工作内存同步回主内存中。

这样就存在一个问题&＃xff0c;变量在不同线程中可能存在不同的值。如果用volatile 关键字修饰变量&＃xff0c;则会让线程的执行引擎直接从主内存中获取值。

三、synchronized的缺陷

如果一个代码块被synchronized修饰了&＃xff0c;当一个线程获取了对应的锁&＃xff0c;并执行该代码块时&＃xff0c;其他线程便只能一直等待&＃xff0c;等待获取锁的线程释放锁&＃xff0c;而这里获取锁的线程释放锁只会有两种情况&＃xff1a;

1&＃xff09;获取锁的线程执行完了该代码块&＃xff0c;然后线程释放对锁的占有&＃xff1b;

2&＃xff09;线程执行发生异常&＃xff0c;此时JVM会让线程自动释放锁&＃xff1b;

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&＃xff08;比如只等待一定的时间或者能够响应中断&＃xff09;&＃xff0c;通过Lock就可以办到&＃xff0c;注意&＃xff1a;

1&＃xff09;Lock不是Java语言内置的&＃xff0c;synchronized是Java语言的关键字&＃xff0c;因此是内置特性。Lock是一个类&＃xff0c;通过这个类可以实现同步访问&＃xff1b;

2&＃xff09;Lock和synchronized有一点非常大的不同&＃xff0c;采用synchronized不需要用户去手动释放锁&＃xff0c;当synchronized方法或者synchronized代码块执行完之后&＃xff0c;系统会自动让线程释放对锁的占用&＃xff1b;而Lock则必须要用户去手动释放锁&＃xff0c;如果没有主动释放锁&＃xff0c;就有可能导致出现死锁现象

使用Lock必须在try{}catch{}块中进行&＃xff0c;并且将释放锁的操作放在finally块中进行&＃xff0c;以保证锁一定被被释放&＃xff0c;防止死锁的发生

首先要说明的就是Lock&＃xff0c;通过查看Lock的源码可知&＃xff0c;Lock是一个接口&＃xff1a;

public interface Lock {