【基礎知識點】Synchronized、volatile與ThreadLocal區別及使用場景

1.Synchronized

Synchronized關鍵字保證了數據讀寫一致和可見性等問題，但是他是一種阻塞的線程控制方法，在關鍵字使用期間，所有其他線程不能使用此變量。(同步機制採用了“以時間換空間”的方式)

修飾一個類

class ClassName {
    public void method() {
       synchronized(ClassName.class) {
          // todo
       }
    }
 }

修飾一個方法

public synchronized void method()
{
   // todo
}

修飾一個代碼塊

public  void method()
{
   synchronized(this){
   ......
   }
}

修飾一個靜態的方法

public synchronized static void method() {
   // todo
}

2.volatile

volatile如何實現可見性?

volatile變量每次被線程訪問時，都強迫線程從主內存中重讀該變量的最新值，而當該變量發生修改變化時，也會強迫線程將最新的值刷新回主內存中。這樣一來，不同的線程都能及時的看到該變量的最新值。

但是volatile不能保證變量更改的原子性：

比 如number++，這個操作實際上是三個操作的集合（讀取number，number加1，將新的值寫回number），volatile只能保證每一 步的操作對所有線程是可見的，但是假如兩個線程都需要執行number++，那麼這一共6個操作集合，之間是可能會交叉執行的，那麼最後導致number 的結果可能會不是所期望的。

所以對於number++這種非原子性操作，推薦用synchronized：

synchronized（this）{
     number++;   
}

3.synchronized和volatile比較

1. volatile不需要同步操作，所以效率更高，不會阻塞線程，但是適用情況比較窄

2. volatile讀變量相當於加鎖（即進入synchronized代碼塊），而寫變量相當於解鎖（退出synchronized代碼塊）

3. synchronized既能保證共享變量可見性，也可以保證鎖內操作的原子性；volatile只能保證可見性

4.ThreadLocal

ThreadLocal不是爲了解決多線程訪問共享變量，而是爲每個線程創建一個單獨的變量副本，提供了保持對象的方法和避免參數傳遞的複雜性。

顧名思義它是local variable（線程局部變量）。它的功用非常簡單，就是爲每一個使用該變量的線程都提供一個變量值的副本，是每一個線程都可以獨立地改變自己的副本，而不會和其它線程的副本衝突。從線程的角度看，就好像每一個線程都完全擁有該變量。(ThreadLocal採用了“以空間換時間”的方式)

參考資料

Java—線程多（工作內存）和內存模型（主內存）分析

Java多線程共享變量控制

使用synchronized的幾種場景