java線程基礎知識----線程與鎖

　　我們上一章已經談到java線程的基礎知識，我們學習了Thread的基礎知識，今天我們開始學習java線程和鎖。

　　1.　　首先我們應該了解一下Object類的一些性質以其方法，首先我們知道Object類的是java的頂層類，所有的類都集成自Object類，包括string和數組。而且每一個Object都有一個鎖，同一時間只能有一個線程暫用這個對象的鎖。這是我們今天學習的前提條件，至於Object的一些方法我們在后面的章節中會進行學習。

　　2.　　java鎖之synchronized： 想必大家都知道java的synchronized關鍵字，在我看來這是鎖操作中相對簡單的方法，但是對事物我總有一個定義“簡單的就是可擴展性差的”，下面我們將了解synchronized關鍵字的用法：

A. 入門基礎實例： 舉一個經典的售票例子，就是同時有2個窗口售票（當然是電子票），而且票的數量是一定的，假設20張。兩個窗口之間售票相互獨立。我們應該怎么實現？

public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException{
        Thread1 thread1 = new Thread1();
        Thread threadA = new Thread(thread1);
        Thread threadB = new Thread(thread1);
        threadA.start();
        threadB.start();
    }
}
class Thread1 implements Runnable{
    private Integer ticket = 100;
    public void run(){
            while ((ticket--) >0) {
                System.out.println("窗口"+Thread.currentThread().getName()+"賣票，當前票的數量為"+ticket);
            }
    }
}
計算結果： 具有隨機性和不唯一性

　　顯然這樣的結果並不是我們想要的，這里我們先分析一下原因，為什么會導致這種計算結果？在訪問臨界區資源的時候我們並沒有控制進入臨界區的線程數量，也就是說我們在這個過程中可能有兩個線程同時進入了這段"臨界區"，訪問了"臨界資源"。假設有兩個線程同時訪問到了ticket值為100，但是兩個線程都進行了--操作，導致本來線程應該為98的，但是實際結果確實99。這其實就是線程不安全的。

　　那么我們如何更改上面的程序進行更改呢？我們只需要引入synchronized關鍵字，首先我們說一下synchronized方法的兩種使用方式：

　　　　一： synchronized代碼塊：如上面的程序只需要進行如下更改即可：

public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException{
        Thread1 thread1 = new Thread1();
        Thread threadA = new Thread(thread1);
        Thread threadB = new Thread(thread1);
        threadA.start();
        threadB.start();
    }
}
class Thread1 implements Runnable{
    private Integer ticket = 100;
    public void run(){
        synchronized (ticket) {
            while ((ticket--) >0) {
                System.out.println("窗口"+Thread.currentThread().getName()+"賣票，當前票的數量為"+ticket);
            }
        }
    }
}
計算結果：  這樣就能夠按照我們預定的順序進行程序輸出了。

但是我們需要注意以下問題：　　第一：我們設置了synchronized代碼塊，那么想要訪問這段代碼塊的線程就會被阻塞。

　　第二： 同樣我們應該注意一個問題，我們獲取到的鎖是對象鎖，那么如果在Thread類中存在多個synchronized方法，並且我們獲取的對象的鎖就是Thread類，那么只要有一個線程獲取到了對象鎖，那么另外的synchronized方法講會被阻塞。

二： synchronized方法：  與上面類似，語法如下： public void synchronized test();

　3.　Object類中與線程鎖相關的方法：

A.　　wait方法： 首先我們知道wait方法使當前線程釋放對象鎖，讓其他線程可以獲取對象鎖進入同步代碼塊。並且將當前線程放入到對象等待池。

B.       notify與notifyAll方法： 在當前線程中調用notify方法，則可以喚醒等待對象鎖的線程執行。但是需要注意一點，如果對象等待池中存在很多線程，我們調用notifyAll方法的話，選擇線程是隨機的。

　　我們在使用的時候還應該注意一個問題，使用這些方法都必須在獲取對象鎖的代碼塊或者方法中使用。

　　綜合例子：

public class ThreadTest {
    public static Integer temp = 0;
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException{
        ThreadA threadA = new ThreadA();
        ThreadB threadB =new ThreadB();
        threadA.start();
        threadB.start();
    }
}
class ThreadA extends Thread{
    public void run() {
        synchronized (ThreadTest.temp) {
            for(int i=0;i<5;i++){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"輸出"+i);
                if(i== 3)
                    try {
                        System.out.println("線程調用wait方法");
                        ThreadTest.temp.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
            }
        }
    }
}
class ThreadB extends Thread{
    public void run() {
        synchronized (ThreadTest.temp) {
            for(int i = 0;i<5;i++){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"輸出"+i);
                if(i==4){
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"結束");
                    System.out.println("線程調用notify方法");
                    ThreadTest.temp.notify();
                }
            }
        }
    }
}
輸出結果：

Thread-0輸出0
Thread-0輸出1
Thread-0輸出2
Thread-0輸出3
線程調用wait方法
Thread-1輸出0
Thread-1輸出1
Thread-1輸出2
Thread-1輸出3
Thread-1輸出4
Thread-1結束
線程調用notify方法
Thread-0輸出4