多線程--Synchronized

1.爲什麼要使用synchronized

在併發編程中存在線程安全問題，主要原因有：1.存在共享數據 2.多線程共同操作共享數據。關鍵字synchronized可以保證在同一時刻，只有一個線程可以執行某個方法或某個代碼塊，同時synchronized可以保證一個線程的變化可見（可見性），即可以代替volatile。
案例

package com.yxl.demo.ThreadTest;

public class test5 {

    public static void main(String[] args) {

        TestDemo thread = new TestDemo();
        Thread t1 = new Thread(thread,"窗口一");
        Thread t2 = new Thread(thread,"窗口二");
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

class TestDemo implements Runnable{
    //共享的火車票變量
    private volatile  int count = 100;


    //重寫run方法
    @Override
    public void run() {
        while (count > 0){
            try {
                Thread.sleep(50);
            }catch (Exception e){
                e.getMessage();
            }
            sale();
        }
    }
    
    public void sale(){
        if(count > 0){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"出售 ：" +(100 - count + 1));
            count--;
        }
    }
    

}

會出現火車票賣重複的問題，

2.實現原理

synchronized可以保證方法或者代碼塊在運行時，同一時刻只有一個方法可以進入到臨界區，同時它還可以保證共享變量的內存可見性

Synchronized的作用主要有三個：

原子性：確保線程互斥的訪問同步代碼；
可見性：保證共享變量的修改能夠及時可見，其實是通過Java內存模型中的 “對一個變量unlock操作之前，必須要同步到主內存中；如果對一個變量進行lock操作，則將會清空工作內存中此變量的值，在執行引擎使用此變量前，需要重新從主內存中load操作或assign操作初始化變量值” 來保證的；
有序性：有效解決重排序問題

3.synchronized的三種應用方式

Java中每一個對象都可以作爲鎖，這是synchronized實現同步的基礎：

普通同步方法（實例方法），鎖是當前實例對象 ，進入同步代碼前要獲得當前實例的鎖

public synchronized  void sale(){
        if(count > 0){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"出售 ：" +(100 - count + 1));
            count--;
        }
    }

靜態同步方法**，鎖是當前類的class對象 ，進入同步代碼前要獲得當前類對象的鎖**

public static synchronized  void sale(){
        if(count > 0){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"出售 ：" +(100 - count + 1));
            count--;
        }
    }

同步代碼塊，鎖是括號裏面的對象，對給定對象加鎖，進入同步代碼庫前要獲得給定對象的鎖。

private Object object =new Object();
    
    public void sale(){
        synchronized (object){
            if(count > 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"出售 ：" +(100 - count + 1));
                count--;
            }
        }
    }

synchronized jdk版本

在jdk1.6之前，synchronized是非常重量級的，因爲它會無時無刻進行鎖住對象，而不考慮到程序實際的競爭情況，大多數程序在都是進行交替執行，也就是說不存在資源的競爭，如果沒有競爭，但是加鎖，加鎖和解鎖是非常耗費性能的，（重量級)因爲線程之間的切換以及線程從內核態到用戶態的時間是耗費性能的。

在jdk1.6之後，sun公司對synchronized進行了大幅度的優化，現在採用偏向鎖+（輕量級鎖+cas)+重量級，之間通過鎖碰撞進行切換。

後面對於鎖新出文章進行講解

synchronized的可重入性

從互斥鎖的設計上來說，當一個線程試圖操作一個由其他線程持有的對象鎖的臨界資源時，將會處於阻塞狀態，但當一個線程再次請求自己持有對象鎖的臨界資源時，這種情況屬於重入鎖，請求將會成功，在java中synchronized是基於原子性的內部鎖機制，是可重入的，因此在一個線程調用synchronized方法的同時在其方法體內部調用該對象另一個synchronized方法，也就是說一個線程得到一個對象鎖後再次請求該對象鎖，是允許的，這就是synchronized的可重入性