我們通常說的保持同步，其實就是對共享資源的保護。在單線程模型中， 我們永遠不用擔心“多個線程試圖同時使用同一個資源的問題”， 但是有了並發， 就有可能發生多個線程競爭同一個共享資源的問題。
就好比你正在餐廳里吃飯，當你拿起筷子正要夾盤子里的最后一塊肉時， 這片肉突然消失了。因為你的線程被掛起了， 另一個人進入餐廳並吃掉了它。
這就是我們在多線程下需要處理的問題----我們需要某種方式來防止兩個任務同時訪問相同的資源
那么我們很容易想到第一種方法： 加鎖， 好比我們進入衛生間之后要把門關上， 下一個人來到衛生間門口要先敲門，沒人的話他就可以直接使用， 否則就要等到里面的人出來。不管你多么着急，不管外面排了多少人，沒辦法，只要他還在里面，那你就只能等，哪怕他在里面睡覺玩手機。。。 當他終於打開門出來的時候， 離門最近的那么人很有可能會成功進入， 但這一點並不能保證。
同理， 我們給共享資源加一把鎖，任意時刻都只允許一個線程操作共享資源，當某個線程試圖訪問該資源時，需要先檢查鎖的狀態，如果當前沒有其他線程在使用， 則獲取鎖，開始操作資源，操作完成后再釋放資源；否則就要排隊等待。
常見的加鎖方法大致有以下幾種：
1， synchronized關鍵字修飾方法
之前在對HashMap的描述中， 我們說hsahMap是線程不安全的， 但是古老的Hashtable是線程安全的， 就是因為HashTable中對所有操作共享資源的方法都使用了synchronized關鍵字進行了修飾， 如下：
共享資源一般是以對象形式存在的內存片段，也有可能是文件，輸入/輸出端口，打印機等。但是要控制對共享資源的訪問， 得先把它包裝進一個對象，然后把所有要訪問這個資源的方法標記為synchronized.
注意， 這里的描述是“所有”。 為什么呢？
因為java中的對象都自動含有單一的鎖（也叫監視器或者對象鎖）， 當某個線程在對象上調用其任意synchronized方法時，此對象會被加鎖（鎖住的是整個對象），所以在該線程釋放鎖之前， 其他線程無法訪問該對象內任一修飾為synchronized的方法。（其他未被synchronized修飾的方法可以被隨意訪問）
一個線程可以多次獲得對象的鎖，JVM負責跟蹤對象被加鎖的次數，如果鎖被釋放，則重置為0， 在線程第一次給對象加鎖的時候，計數為1，每當這個相同的線程在對象上獲得鎖時（從一個synchronized方法到另一個synchronized方法），計數+1，顯然只有首先獲得鎖的線程才可以繼續獲得多個鎖。每離開一個synchronized方法， 計數-1。當計數為0時，鎖完全釋放
注意： 當我們使用synchronized保護共享資源時， 記得聲明該資源為private, 防止其他線程直接訪問域
java中的類也有一個鎖，作為類的class對象的一部分。所以當我們用synchronized關鍵字修飾一個靜態方法時，獲取該方法的鎖也意味着整個類中的static方法都會被加鎖。
2， synchronized關鍵字鎖定代碼塊
上文中我們說到，古老的hashtable是線程安全的，因為它在源碼中對所有操作共享資源的方法都加了鎖。
但是我們在日常開發中，很少會用到它。因為在某些情況下，我們其實只需要保護方法里的核心代碼，為整個方法加鎖會增加多線程訪問下的時間成本
大家可以回顧一下單例模式中的雙重鎖模式
為什么要判空兩次？然后在第二次判空之后才加鎖呢？
如果我們直接給getSingleTon方法加鎖，當然也能實現同步。但帶來的問題是， 如果singleTon已經被創建，應該直接返回就好了，但事實上每次線程執行到這里都要試圖獲取鎖，這是不必要的開銷。
所以第一層判斷如果singleTon已經被創建，則無需獲取鎖直接返回。
第二層判斷的意義是，想象一下，第一個線程來到這里，檢查發現singleTon為空，那么它就會獲得鎖， 並創建了一個singleTon的實例。在它創建singleTon實例的過程中，另一個線程也來到了這里執行了第一層判斷，發現singleTon為null（因為此時第一個線程還沒有完成創建）， 於是它排隊等待，然后第一個線程創建完成之后釋放鎖，第二個線程進入同步塊，此時如果沒有第二層判空，那么它就會直接創建一個singleTon實例， 這樣就有了兩個實例
值得一提的是， 當我們使用synchronized同步代碼塊時， 需要傳入一個類或者說對象，如上文中我們傳入了SingleTon.class
因為synchronized快必須指定一個在其上進行同步的對象，通常最合理的方式是使用使用其方法正在被調用的當前對象，如
synchronized(this)
當我們傳入this時， 如果某個線程獲得了同步塊中的鎖， 那么當前對象中其他的synchronized方法和synchronized塊都不能被其他線程調用（其實跟上文說到對象鎖的一樣）
當然， 如果需要的話，我們也可以在在一個對象的同步塊中去同步另一個對象， 比如我們在A對象的某個方法中 synchronized(B), 那么當某個線程獲得鎖時， 它獲得的是B的對象鎖， 這也就意味着與此同時B中的synchronized方法/塊不能被其他線程執行， 而A中的則不受影響。
3， ReentrantLock顯式加鎖
java.util.concurrent類庫中還包含了定義在java.util.concurrent.locks中的顯式互斥機制，如ReentrantLock, 它的簡單用法如下：
可以看到， 我們使用lock時，必須顯式地創建，鎖定和釋放，所以與synchronized相比，代碼缺乏優雅性。但是，對於解決某些類型的問題來說，它更加靈活。
注意， 我們應當使用 try-finally語句， 確保在finally中unlock。 如果該方法有返回值， return語句應放在try中， 以確保unlock不會過早發生
當我們使用synchronized關鍵字時， 某些事物失敗了就會拋出異常， 但我們沒有機會去做一些清理的工作。 顯式lock的優點就體現在這里， 我們可以在finally子句中，將系統維護在正確的狀態。
4，ReentrantReadWriteLock顯式加鎖
ReentrantReadWriteLock實現了ReadWriteLock接口，這種鎖的特點是，允許同時有多個讀取者，只要它們都不試圖寫入就行。如果寫鎖已經被其他線程持有， 那么任何讀取者都不能訪問，直到寫鎖被釋放。
所以，針對那些頻繁讀取，極少寫入的情況， 使用ReentrantReadWriteLock可以提高性能。
ReentrantReadWriteLock的用法大致如下：沒有仔細研究過，不保證正確
5， 使用ThreadLocal進行線程本地存儲
上文說到的4種方式從本質上來說其實都是一樣的， 都是通過對共享資源加鎖的方式來實現同步
接下來我們保護共享資源的的另一個解決思路------根除對變量的共享
線程本地存儲是一種自動化機制，可以為使用相同變量的每個不同線程創建不同的存儲, 通常寫法如下：
注意： ThreadLocal對象通常當作靜態域存儲，在創建ThreadLocal時，只能通過get和set方法來訪問該對象的內容。
其中value.get()方法將返回與當前線程相關聯的對象的副本， 而set會將參數插入到為其線程存儲的對象中， 並返回存儲中原有的對象
6， 利用可見性實現同步-- volatile
volatile關鍵字確保了應用中的可視性，如果你將一個域聲明為volatile， 那么只要對這個域產生了寫操作，那么所有的讀操作都可以看到修改，即使用了本地緩存，情況也是如此，因為volatile域會立即被寫入到主存中，而讀取操作就發生在主存中。
volatile是輕量級的synchronized， 它比 synchronized執行成本低因為它不需要切換上下文以及調度線程。
但是， volatile只適用於靜態域，就是說只有一個線程對共享資源進行寫操作，可以有多個線程執行讀操作。當一個域的值依賴於它之前的值（如遞增一個計數器）或者這個域的值受其他域的值限制時，volatile將無法工作。
同時volatile關鍵字並不保證原子性
7, 使用原子性操作（原子類）來保證同步
在java中，原子的意思就是不可再分，比如 return i 我們可以認為它是原子性的， 但 i++並不是原子性的
原子操作可有線程機制來保證其不可中斷。一旦操作開始， 那么它一定可以在可能發生的線程切換之前被執行完畢。
因此，如果我們確定某個操作時原子性的， 那它就是線程同步的。
所以，在某些情況下，我們可以使用原子類來保證同步。如AtomicInteger, AtomicLong, AtomicReference等
這些類是在機器級別上的原子性，因此使用他們的時候，通常不用擔心同步問題。
8， 使用SingleThreadExecutor
在上一篇文章--啟動線程 中我們提到過，SingleThreadExecutor的調用會產生單線程執行器， 當我們set多個線程時， 她們將按照被提交的順序依次執行
9， 免鎖容器。 如Vector, Hashtable這些早期容易，使用了大量的synchronized方法來保證同步
Java SE5特別添加了一些新的容器，如CopyOnWriteArrayList, CopyOnWriteArraySet, ConcurrentHashMap
這類免鎖容器背后的通用策略是： 對容器的修改可以與讀取操作同時發生， 只要讀取者能看到修改后的內容就行。
修改是在容器數據結構的某個副本中執行的， 並且這個副本在修改過程中不可視，修改完成后，會立即將修改后的數據與主數據結構進行交換。
值得特別說明的是， ConcurrentHashMap還引入了分段鎖，將數據分成多個數據段分別加鎖，從而提高並發性能。
小結：
其實從根本上來說，上面的1,2,3,4都可歸納為加鎖的方式，所以
一， 加鎖 （上面的1，2， 3，4）
二，線程封閉，消除對資源的共享(5)
三， 利用可見性（6）
四，原子類（7）
五，executor框架（8）
六， 使用同步類/免鎖容器（9）