摘要：底層是是通過對(duì)象，對(duì)象有自己的對(duì)象頭，存儲(chǔ)了很多信息，其中一個(gè)信息標(biāo)示是被哪個(gè)線程持有。當(dāng)一個(gè)線程執(zhí)行的代碼出現(xiàn)異常時(shí)，其所持有的鎖會(huì)自動(dòng)釋放。

回顧前面：

多線程三分鐘就可以入個(gè)門了！

Thread源碼剖析

多線程基礎(chǔ)必要知識(shí)點(diǎn)！看了學(xué)習(xí)多線程事半功倍

只有光頭才能變強(qiáng)！

本文章主要講的是Java多線程加鎖機(jī)制，有兩種：

Synchronized

顯式Lock

不得不嘮叨幾句：

在《Java核心技術(shù)卷 一》是先講比較難的顯式Lock，而再講的是比較簡(jiǎn)單的Synchronized

而《Java并發(fā)編程實(shí)戰(zhàn)》在前4章零散地講解了Synchronized，將顯式Lock放到了13章

其實(shí)都比較坑，如果能先系統(tǒng)講了Synchronized鎖機(jī)制，接著講顯式Lock鎖機(jī)制，那就很容易理解了。也不需要跨那么多章節(jié)。

那么接下來我們就開始吧~

synchronized是Java的一個(gè)關(guān)鍵字，它能夠?qū)?strong>代碼塊(方法)鎖起來

它使用起來是非常簡(jiǎn)單的，只要在代碼塊(方法)添加關(guān)鍵字synchronized，即可以實(shí)現(xiàn)同步的功能~

    public synchronized void test() {
        // 關(guān)注公眾號(hào)Java3y
        // doSomething
    }

synchronized是一種互斥鎖

一次只能允許一個(gè)線程進(jìn)入被鎖住的代碼塊

synchronized是一種內(nèi)置鎖/監(jiān)視器鎖

Java中每個(gè)對(duì)象都有一個(gè)內(nèi)置鎖(監(jiān)視器,也可以理解成鎖標(biāo)記)，而synchronized就是使用對(duì)象的內(nèi)置鎖(監(jiān)視器)來將代碼塊(方法)鎖定的！

synchronized保證了線程的原子性。(被保護(hù)的代碼塊是一次被執(zhí)行的，沒有任何線程會(huì)同時(shí)訪問)

synchronized還保證了可見性。(當(dāng)執(zhí)行完synchronized之后，修改后的變量對(duì)其他的線程是可見的)

Java中的synchronized，通過使用內(nèi)置鎖，來實(shí)現(xiàn)對(duì)變量的同步操作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)變量操作的原子性和其他線程對(duì)變量的可見性，從而確保了并發(fā)情況下的線程安全。

我們首先來看一段synchronized修飾方法和代碼塊的代碼：

public class Main {
    //修飾方法
    public synchronized void test1(){

    }

    
    public void test2(){
        // 修飾代碼塊
        synchronized (this){

        }
    }
}

來反編譯看一下：

同步代碼塊：

monitorenter和monitorexit指令實(shí)現(xiàn)的

同步方法（在這看不出來需要看JVM底層實(shí)現(xiàn)）

方法修飾符上的ACC_SYNCHRONIZED實(shí)現(xiàn)。

synchronized底層是是通過monitor對(duì)象，對(duì)象有自己的對(duì)象頭，存儲(chǔ)了很多信息，其中一個(gè)信息標(biāo)示是被哪個(gè)線程持有。

具體可參考：

https://blog.csdn.net/chenssy/article/details/54883355

https://blog.csdn.net/u012465296/article/details/53022317

synchronized一般我們用來修飾三種東西：

修飾普通方法

修飾代碼塊

修飾靜態(tài)方法

用的鎖是Java3y對(duì)象(內(nèi)置鎖)

public class Java3y {


    // 修飾普通方法，此時(shí)用的鎖是Java3y對(duì)象(內(nèi)置鎖)
    public synchronized void test() {
        // 關(guān)注公眾號(hào)Java3y
        // doSomething
    }

}

用的鎖是Java3y對(duì)象(內(nèi)置鎖)--->this

public class Java3y {
    
    public  void test() {
        
        // 修飾代碼塊，此時(shí)用的鎖是Java3y對(duì)象(內(nèi)置鎖)--->this
        synchronized (this){
            // 關(guān)注公眾號(hào)Java3y
            // doSomething
        }
    }
}

當(dāng)然了，我們使用synchronized修飾代碼塊時(shí)未必使用this，還可以使用其他的對(duì)象(隨便一個(gè)對(duì)象都有一個(gè)內(nèi)置鎖)

所以，我們可以這樣干：

public class Java3y {


    // 使用object作為鎖(任何對(duì)象都有對(duì)應(yīng)的鎖標(biāo)記，object也不例外)
    private Object object = new Object();


    public void test() {

        // 修飾代碼塊，此時(shí)用的鎖是自己創(chuàng)建的鎖Object
        synchronized (object){
            // 關(guān)注公眾號(hào)Java3y
            // doSomething
        }
    }

}

上面那種方式(隨便使用一個(gè)對(duì)象作為鎖)在書上稱之為-->客戶端鎖，這是不建議使用的。

書上想要實(shí)現(xiàn)的功能是：給ArrayList添加一個(gè)putIfAbsent()，這需要是線程安全的。

假定直接添加synchronized是不可行的

使用客戶端鎖，會(huì)將當(dāng)前的實(shí)現(xiàn)與原本的list耦合了：

書上給出的辦法是使用組合的方式(也就是裝飾器模式)

獲取到的是類鎖(類的字節(jié)碼文件對(duì)象)：Java3y.class

public class Java3y {

    // 修飾靜態(tài)方法代碼塊，靜態(tài)方法屬于類方法，它屬于這個(gè)類，獲取到的鎖是屬于類的鎖(類的字節(jié)碼文件對(duì)象)-->Java3y.class
    public synchronized void test() {

        // 關(guān)注公眾號(hào)Java3y
        // doSomething
    }
}

synchronized修飾靜態(tài)方法獲取的是類鎖(類的字節(jié)碼文件對(duì)象)，synchronized修飾普通方法或代碼塊獲取的是對(duì)象鎖。

它倆是不沖突的，也就是說：獲取了類鎖的線程和獲取了對(duì)象鎖的線程是不沖突的！

public class SynchoronizedDemo {

    //synchronized修飾非靜態(tài)方法
    public synchronized void function() throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i <3; i++) {
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println("function running...");
        }
    }
    //synchronized修飾靜態(tài)方法
    public static synchronized void staticFunction()
            throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println("Static function running...");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        final SynchoronizedDemo demo = new SynchoronizedDemo();

        // 創(chuàng)建線程執(zhí)行靜態(tài)方法
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            try {
                staticFunction();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });

        // 創(chuàng)建線程執(zhí)行實(shí)例方法
        Thread t2 = new Thread(() -> {
            try {
                demo.function();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
        // 啟動(dòng)
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

結(jié)果證明：類鎖和對(duì)象鎖是不會(huì)沖突的！

我們來看下面的代碼：

public class Widget {

    // 鎖住了
    public synchronized void doSomething() {
        ...
    }
}

public class LoggingWidget extends Widget {

    // 鎖住了
    public synchronized void doSomething() {
        System.out.println(toString() + ": calling doSomething");
        super.doSomething();
    }
}

當(dāng)線程A進(jìn)入到LoggingWidget的doSomething()方法時(shí)，此時(shí)拿到了LoggingWidget實(shí)例對(duì)象的鎖。

隨后在方法上又調(diào)用了父類Widget的doSomething()方法，它又是被synchronized修飾。

那現(xiàn)在我們LoggingWidget實(shí)例對(duì)象的鎖還沒有釋放，進(jìn)入父類Widget的doSomething()方法還需要一把鎖嗎？

不需要的！

因?yàn)?strong>鎖的持有者是“線程”，而不是“調(diào)用”。線程A已經(jīng)是有了LoggingWidget實(shí)例對(duì)象的鎖了，當(dāng)再需要的時(shí)候可以繼續(xù)“開鎖”進(jìn)去的！

這就是內(nèi)置鎖的可重入性。

當(dāng)方法(代碼塊)執(zhí)行完畢后會(huì)自動(dòng)釋放鎖，不需要做任何的操作。

當(dāng)一個(gè)線程執(zhí)行的代碼出現(xiàn)異常時(shí)，其所持有的鎖會(huì)自動(dòng)釋放。

不會(huì)由于異常導(dǎo)致出現(xiàn)死鎖現(xiàn)象~

Lock顯式鎖是JDK1.5之后才有的，之前我們都是使用Synchronized鎖來使線程安全的~

Lock顯式鎖是一個(gè)接口，我們來看看：

隨便翻譯一下他的頂部注釋，看看是干嘛用的：

可以簡(jiǎn)單概括一下：

Lock方式來獲取鎖支持中斷、超時(shí)不獲取、是非阻塞的

提高了語(yǔ)義化，哪里加鎖，哪里解鎖都得寫出來

Lock顯式鎖可以給我們帶來很好的靈活性，但同時(shí)我們必須手動(dòng)釋放鎖

支持Condition條件對(duì)象

允許多個(gè)讀線程同時(shí)訪問共享資源

前面說了，Lock顯式鎖給我們的程序帶來了很多的靈活性，很多特性都是Synchronized鎖沒有的。那Synchronized鎖有沒有存在的必要？？

必須是有的??！Lock鎖在剛出來的時(shí)候很多性能方面都比Synchronized鎖要好，但是從JDK1.6開始Synchronized鎖就做了各種的優(yōu)化(畢竟親兒子，牛逼)

優(yōu)化操作：適應(yīng)自旋鎖，鎖消除，鎖粗化，輕量級(jí)鎖，偏向鎖。

詳情可參考：https://blog.csdn.net/chenssy/article/details/54883355

所以，到現(xiàn)在Lock鎖和Synchronized鎖的性能其實(shí)差別不是很大！而Synchronized鎖用起來又特別簡(jiǎn)單。Lock鎖還得顧忌到它的特性，要手動(dòng)釋放鎖才行(如果忘了釋放，這就是一個(gè)隱患)

所以說，我們絕大部分時(shí)候還是會(huì)使用Synchronized鎖，用到了Lock鎖提及的特性，帶來的靈活性才會(huì)考慮使用Lock顯式鎖~

公平鎖理解起來非常簡(jiǎn)單：

線程將按照它們發(fā)出請(qǐng)求的順序來獲取鎖

非公平鎖就是：

線程發(fā)出請(qǐng)求的時(shí)可以“插隊(duì)”獲取鎖

Lock和synchronize都是默認(rèn)使用非公平鎖的。如果不是必要的情況下，不要使用公平鎖

公平鎖會(huì)來帶一些性能的消耗的

本文講了synchronized內(nèi)置鎖和簡(jiǎn)單描述了一下Lock顯式鎖，總得來說：

synchronized好用，簡(jiǎn)單，性能不差

沒有使用到Lock顯式鎖的特性就不要使用Lock鎖了。

Lock鎖這里只是介紹了一些些，明天會(huì)詳解它的相關(guān)子類和需要注意的地方，敬請(qǐng)期待~

之前在學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)的時(shí)候根據(jù)《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)-湯小丹》這本書也做了一點(diǎn)點(diǎn)筆記，都是比較淺顯的知識(shí)點(diǎn)?；蛟S對(duì)大家有幫助

操作系統(tǒng)第一篇【引論】

操作系統(tǒng)第二篇【進(jìn)程管理】

操作系統(tǒng)第三篇【線程】

操作系統(tǒng)第四篇【處理機(jī)調(diào)度】

操作系統(tǒng)第五篇【死鎖】

操作系統(tǒng)第六篇【存儲(chǔ)器管理】

操作系統(tǒng)第七篇【設(shè)備管理】

參考資料：

《Java核心技術(shù)卷一》

《Java并發(fā)編程實(shí)戰(zhàn)》

《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)-湯小丹》

https://blog.csdn.net/panweiwei1994/article/details/78483167

http://www.cnblogs.com/dolphin0520/category/602384.html

https://blog.csdn.net/chenssy/article/category/3145247

https://blog.csdn.net/u012465296/article/details/53022317

https://www.cnblogs.com/wxd0108/p/5479442.html

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