java并发的时候常用的处理方式（【Java并发入门】03 互斥锁（上）：解决原子性问题）

原子性问题的源头是线程切换

Q：如果禁用 CPU 线程切换是不是就解决这个问题了？

A：单核 CPU 可行            ，但到了多核 CPU 的时候 
 
  
 
  
 
  
 
  
 
  
 
 ，有可能是不同的核在处理同一个变量











，即便不切换线程
  
  
  
  
  
  ，也有问题            。

所以 
  
  
  
  
  
 ，解决原子性的关键是「同一时刻只有一个线程处理该变量 


 


 


 


 


 


，也被称为互斥」 
 
  
 
  
 
  
 
  
 
  
 
 。

如何做到呢？用「锁」











。

一  
  
  
  
  
  
、锁模型

一）简易锁模型

一般看到的锁模型长下面这样
  
  
  
  
  
  。

但对于这个模型
 
 
 
 
 
 ，会有几个疑问：

锁的是什么？ 临界区的这一堆代码相关的都被锁了？ 保护的又是什么？

二）改进后的锁模型

用下面这个模型来解释就解答了上面几个问题：

要保护的是临界区中的资源 R 因此要为 R 创建一个对应的锁 LR 需要处理资源 R 的时候先加锁  
   
   
   
   
   
 ，处理完之后解锁

要注意的是：

一个资源必须和锁对应 

 

 

 

 

 

，不能用 A 锁去锁 B 资源

二 
  
  
  
  
  
 、Java 提供的锁技术

Java 提供了多种技术

 

 

 

 

 

 ，这里仅谈及 Synchronized 
  
  
  
  
  
 。

Synchronized 关键字

Java 语言提供的 synchronized 关键字            ，就是锁的一种实现 


 


 


 


 


 


。synchronized 关键字可以用来修饰方法 
 

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 

，也可以用来修饰代码块
 
 
 
 
 
 。

class X { // 修饰非静态方法 synchronized void foo() { // 临界区 } // 修饰静态方法 synchronized static void bar() { // 临界区 } // 修饰代码块 Object obj = new Object()； void baz() { synchronized(obj) { // 临界区 } } }

Q：synchronized 没看到 lock 和 unlock？

A：在编译的时候会做转换











，synchronized起始的地方加锁                  ，结束的地方解锁  
   
   
   
   
   
 。

Q：那么 synchronized 锁的是什么呢？

A：当修饰静态方法时 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
，锁定的是当前类的 Class 对象

















，在上面的例子中就是 Class X；

当修饰非静态方法时            ，锁定的是当前实例对象 this 

 

 

 

 

 

。

当修饰代码块时 
 
  
 
  
 
  
 
  
 
  
 
 ，括号中写的是啥就锁啥

 

 

 

 

 

 。

（可能不准确）

Class 对象是用来保存类信息的











，可以理解为元数据？

实例对象则是每一个 new 出来的特殊的个体

Synchronized 实例

public class SynchronizedTT { private int value = 0; //public void printValue() { public synchronized void printValue() { System.out.println(this.value); } public synchronized void addValue() throws InterruptedException { Thread.sleep(1000); this.value += 1; } } // 开两个线程
  
  
  
  
  
  ，一个先调用 addValue() 
  
  
  
  
  
 ，另一个后调用 printValue()

?思考：如果 printValue() 不添加 synchronized 关键字 


 


 


 


 


 


，会造成什么样的结果？

A：有可能会先执行了 addValue 在执行 print 但得到的却是增加之前的数值            。

三


 


 


 


 


 


 、锁和受保护资源的关系

要点：

一把锁可以保护多个资源 但是一个资源只能用一把锁保护 受保护资源和锁之间的关联关系是 N:1 的关系

?思考：如果用多把锁锁同一个资源会出现什么情况？

下面例子：

synchronized 是不同的锁
 
 
 
 
 
 ，就和没锁一样 
 

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 

。 public class SynchronizedTT { private static int value = 0; public synchronized void printValue() { System.out.println(value); } public synchronized static void addValue() throws InterruptedException { Thread.sleep(1000); value += 1; } }