Java 线程同步几种方式

为何要使用同步？ 

    java允许多线程并发控制，当多个线程同时操作一个可共享的资源变量时（如数据的增删改查）， 

    将会导致数据不准确，相互之间产生冲突，因此加入同步锁以避免在该线程没有完成操作之前，被其他线程的调用， 

    从而保证了该变量的唯一性和准确性。

1.同步方法 

    即有synchronized关键字修饰的方法。 

    由于java的每个对象都有一个内置锁，当用此关键字修饰方法时， 

    内置锁会保护整个方法。在调用该方法前，需要获得内置锁，否则就处于阻塞状态。

    代码如： 

    public synchronized void save(){}

   注： synchronized关键字也可以修饰静态方法，此时如果调用该静态方法，将会锁住整个类

2.同步代码块 

    即有synchronized关键字修饰的语句块。 

    被该关键字修饰的语句块会自动被加上内置锁，从而实现同步

    代码如： 

    synchronized(object){ 

    }

    注：同步是一种高开销的操作，因此应该尽量减少同步的内容。 

    通常没有必要同步整个方法，使用synchronized代码块同步关键代码即可。 

3.使用特殊域变量(volatile)实现线程同步

    a.volatile关键字为域变量的访问提供了一种免锁机制， 

    b.使用volatile修饰域相当于告诉虚拟机该域可能会被其他线程更新， 

    c.因此每次使用该域就要重新计算，而不是使用寄存器中的值 

    d.volatile不会提供任何原子操作，它也不能用来修饰final类型的变量 

     注：多线程中的非同步问题主要出现在对域的读写上，如果让域自身避免这个问题，则就不需要修改操作该域的方法。 

    用final域，有锁保护的域和volatile域可以避免非同步的问题。 

4.使用重入锁实现线程同步

    在JavaSE5.0中新增了一个java.util.concurrent包来支持同步。 

    ReentrantLock类是可重入、互斥、实现了Lock接口的锁， 

    它与使用synchronized方法和快具有相同的基本行为和语义，并且扩展了其能力

    ReenreantLock类的常用方法有：

        ReentrantLock() : 创建一个ReentrantLock实例 

        lock() : 获得锁 

        unlock() : 释放锁 

    注：ReentrantLock()还有一个可以创建公平锁的构造方法，但由于能大幅度降低程序运行效率，不推荐使用 

 

注：关于Lock对象和synchronized关键字的选择： 

        a.最好两个都不用，使用一种java.util.concurrent包提供的机制， 

            能够帮助用户处理所有与锁相关的代码。 

        b.如果synchronized关键字能满足用户的需求，就用synchronized，因为它能简化代码 

        c.如果需要更高级的功能，就用ReentrantLock类，此时要注意及时释放锁，否则会出现死锁，通常在finally代码释放锁 

 

5.使用局部变量实现线程同步 

    如果使用ThreadLocal管理变量，则每一个使用该变量的线程都获得该变量的副本， 

    副本之间相互独立，这样每一个线程都可以随意修改自己的变量副本，而不会对其他线程产生影响。

    ThreadLocal 类的常用方法

    ThreadLocal() : 创建一个线程本地变量 

    get() : 返回此线程局部变量的当前线程副本中的值 

    initialValue() : 返回此线程局部变量的当前线程的"初始值" 

    set(T value) : 将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置为value

 

Volatile与Synchronized

对于volatile修饰的变量，当一条线程修改了这个变量的值，新值对于其他线程来说是可以立即得知的

volatile变量对所有线程是立即可见的，对volatile变量的所有写操作都能立刻反应到其他线程之中

JVM规范规定了任何一个线程修改了volatile变量的值都需要立即将新值更新到主内存中, 任何线程任何时候使用到volatile变量时都需要重新获取主内存的变量值

两者区别

1.volatile本质是在告诉jvm当前变量在寄存器（工作内存）中的值是不确定的，需要从主存中读取；synchronized则是锁定当前变量，只有当前线程可以访问该变量，其他线程被阻塞住。
2.volatile仅能使用在变量级别；synchronized则可以使用在变量、方法、和类级别的
3.volatile仅能实现变量的修改可见性，不能保证原子性；而synchronized则可以保证变量的修改可见性和原子性
4.volatile不会造成线程的阻塞；synchronized可能会造成线程的阻塞。
5.volatile标记的变量不会被编译器优化（禁止指令重排序优化，即执行顺序与程序顺序一致）；synchronized标记的变量可以被编译器优化