JAVA基础知识总结13（同步）

好处：解决了线程安全问题。

弊端：相对降低性能，因为判断锁需要消耗资源，还容易产生了死锁。

定义同步是有前提的：

　　1，必须要有两个或者两个以上的线程，才需要同步。

　　2，多个线程必须保证使用的是同一个锁。

同步的第二种表现形式：

　　同步函数：其实就是将同步关键字定义在函数上，让函数具备了同步性。

同步函数是用的哪个锁呢？

　　通过验证，函数都有自己所属的对象this，所以同步函数所使用的锁就是this锁。

当同步函数被static修饰时，这时的同步用的是哪个锁呢？

　　静态函数在加载时所属于类，这时有可能还没有该类产生的对象，但是该类的字节码文件加载进内存就已经被封装成了对象，这个对象就是该类的字节码文件对象。

　　所以静态加载时，只有一个对象存在，那么静态同步函数就使用的这个对象。

　　这个对象就是 类名.class

同步代码块和同步函数的区别？

　　同步代码块使用的锁可以是任意对象。

　　同步函数使用的锁是this，静态同步函数的锁是该类的字节码文件对象。

 

在一个类中只有一个同步，可以使用同步函数。如果有多同步，必须使用同步代码块，来确定不同的锁。所以同步代码块相对灵活一些。

请写一个延迟加载的单例模式？写懒汉式；当出现多线程访问时怎么解决？加同步，解决安全问题；效率高吗？不高；怎样解决？通过双重判断的形式解决。

　　懒汉式：延迟加载方式。

　　当多线程访问懒汉式时，因为懒汉式的方法内对共性数据进行多条语句的操作。

　　所以容易出现线程安全问题。为了解决，加入同步机制，解决安全问题。但是却带来了效率降低。

　　为了效率问题，通过双重判断的形式解决。

　　class Single{

　　　　private static Single s = null;

　　　　private Single(){}

　　　　public static Single getInstance(){ //锁是谁？字节码文件对象；

　　　　　　if(s == null){

　　　　　　　　synchronized(Single.class){

　　　　　　　　　　if(s == null)

　　　　　　　　　　s = new Single();

　　　　　　　　}

　　　　　　}

　　　　　　return s;

　　　　}

　　}

同步死锁：通常只要将同步进行嵌套，就可以看到现象。同步函数中有同步代码块，同步代码块中还有同步函数。

 

线程间通信：思路：多个线程在操作同一个资源，但是操作的动作却不一样。

　　1：将资源封装成对象。

　　2：将线程执行的任务(任务其实就是run方法。)也封装成对象。

等待唤醒机制：涉及的方法：

　　wait:将同步中的线程处于冻结状态。释放了执行权，释放了资格。同时将线程对象存储到线程池中。

　　notify：唤醒线程池中某一个等待线程。

　　notifyAll:唤醒的是线程池中的所有线程。

　　注意：

　　1：这些方法都需要定义在同步中。

　　2：因为这些方法必须要标示所属的锁。

　　　　你要知道 A锁上的线程被wait了,那这个线程就相当于处于A锁的线程池中，只能A锁的notify唤醒。

　　3：这三个方法都定义在Object类中。为什么操作线程的方法定义在Object类中？

　　　　因为这三个方法都需要定义同步内，并标示所属的同步锁，既然被锁调用，而锁又可以是任意对象，那么能被任意对象调用的方法一定定义在Object类中。

wait和sleep区别： 分析这两个方法：从执行权和锁上来分析：

　　wait：可以指定时间也可以不指定时间。不指定时间，只能由对应的notify或者notifyAll来唤醒。

　　sleep：必须指定时间，时间到自动从冻结状态转成运行状态(临时阻塞状态)。

　　wait：线程会释放执行权，而且线程会释放锁。

　　Sleep：线程会释放执行权，但不是不释放锁。

　　线程的停止：通过stop方法就可以停止线程。但是这个方式过时了。

　　停止线程：原理就是：让线程运行的代码结束，也就是结束run方法。

　　怎么结束run方法？一般run方法里肯定定义循环。所以只要结束循环即可。

　　第一种方式：定义循环的结束标记。

　　第二种方式：如果线程处于了冻结状态，是不可能读到标记的，这时就需要通过Thread类中的interrupt方法，将其冻结状态强制清除。让线程恢复具备执行资格的状态，让线程可以读到标记，并结束。

 

常用操作：

　　interrupt()：中断线程。

　　setPriority(int newPriority)：更改线程的优先级。

　　getPriority()：返回线程的优先级。

　　toString()：返回该线程的字符串表示形式，包括线程名称、优先级和线程组。

　　Thread.yield()：暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程。

　　setDaemon(true)：将该线程标记为守护线程或用户线程。将该线程标记为守护线程或用户线程。当正在运行的线程都是守护线程时，Java 虚拟机退出。该方法必须在启动线程前调用。

　　join：临时加入一个线程的时候可以使用join方法。

　　　　当A线程执行到了B线程的join方式。A线程处于冻结状态，释放了执行权，B开始执行。A什么时候执行呢？只有当B线程运行结束后，A才从冻结状态恢复运行状态执行。

Lock接口：多线程在JDK1.5版本升级时，推出一个接口Lock接口。

　　解决线程安全问题使用同步的形式，(同步代码块，要么同步函数)其实最终使用的都是锁机制。

　　到了后期版本，直接将锁封装成了对象。线程进入同步就是具备了锁，执行完，离开同步，就是释放了锁。

　　在后期对锁的分析过程中，发现，获取锁，或者释放锁的动作应该是锁这个事物更清楚。所以将这些动作定义在了锁当中，并把锁定义成对象。

　　所以同步是隐示的锁操作，而Lock对象是显示的锁操作，它的出现就替代了同步。

　　在之前的版本中使用Object类中wait、notify、notifyAll的方式来完成的。

　　那是因为同步中的锁是任意对象，所以操作锁的等待唤醒的方法都定义在Object类中。

　　

　　而现在锁是指定对象Lock。所以查找等待唤醒机制方式需要通过Lock接口来完成。

　　而Lock接口中并没有直接操作等待唤醒的方法，而是将这些方式又单独封装到了一个对象中。

　　这个对象就是Condition，将Object中的三个方法进行单独的封装。并提供了功能一致的方法 await()、signal()、signalAll()体现新版本对象的好处。

　　Condition接口：await()、signal()、signalAll()；

　　class BoundedBuffer {

　　　　final Lock lock = new ReentrantLock();

　　　　final Condition notFull  = lock.newCondition();

　　　　final Condition notEmpty = lock.newCondition();

　　　　final Object[] items = new Object[100];

　　　　int putptr, takeptr, count;

　　　　public void put(Object x) throws InterruptedException {

　　　　　　lock.lock();

　　　　　　try {

　　　　　　　　while (count == items.length)

　　　　　　　　　　notFull.await();

　　　　　　　　items[putptr] = x;

　　　　　　　　if (++putptr == items.length)

　　　　　　　　　　putptr = 0;

　　　　　　　　++count;

　　　　　　　　notEmpty.signal();

　　　　　　}

　　　　　　finally {

　　　　　　　　lock.unlock();

　　　　　　}

　　　　}

　　　　public Object take() throws InterruptedException {

　　　　　　lock.lock();

　　　　　　try {

　　　　　　　　while (count == 0)

　　　　　　　　　　notEmpty.await();

　　　　　　　　Object x = items[takeptr];

　　　　　　　　if (++takeptr == items.length)

　　　　　　　　　　takeptr = 0;

　　　　　　　　--count;

　　　　　　　　notFull.signal();

　　　　　　　　return x;

　　　　　　}

　　　　　　finally {

　　　　　　　　lock.unlock();

　　　　　　}

　　　　}

　　}