Java多线程系列3（线程同步）

1 为什么要线程同步

竞态条件：如果计算的结果取决于多个线程的执行顺序，那么就会发生金态条件。常见的竞态条件是：先检测后执行，执行依赖于检测的结果。检测的结果又依赖于线程实际的执行顺序，这样，就可能出现顺序不一样时，检测的结果不一样，从而导致执行结果不一样。
多线程访问同一个资源，如果出现竞态条件，结果就不是确定的，此时就需要考虑线程同步。

2 多线程出错例子

看一下下面这个例子：多个线程对同一个变量执行++操作，出现的问题：

public class test {    private static int count = 0;    public static class Thread1 extends Thread {        @Override        public void run() {            for(int i = 0; i < 1000; i++){                try {                    Thread.sleep(1);                } catch (InterruptedException e) {                }                System.out.println("Thread1: count = " + count++);            }        }    }    public static class Thread2 extends Thread {        @Override        public void run() {            for(int i = 0; i < 1000; i++){                try {                    Thread.sleep(1);                } catch (InterruptedException e) {                }                System.out.println("Thread2: count = " + count++);            }        }    }    public static void main(String[] args) {        Thread thread1 = new Thread1();        Thread thread2 = new Thread2();        thread1.start();        thread2.start();        try {            thread1.join();            thread2.join();        } catch (InterruptedException e) {        }        System.out.println("Final count = " + count);    }}

测试结果：

Thread1: count = 1988Thread1: count = 1989Thread2: count = 1990Thread1: count = 1991Thread2: count = 1992Thread2: count = 1993Thread2: count = 1994Thread2: count = 1995Thread2: count = 1996Final count = 1997

按照设计意图，正确情况应该是两个线程对同一个变量分别执行++操作1000次，最终结果应该是2000才对。而实际结果为1997，每次执行的结果都可能不一样。
很显然此时出现了问题。

2 为什么出现问题了？

分析上面的程序，两个线程对同一个变量count进行操作，执行count++操作，可以分解为：
count = count +1;
此时需要：
1）读取count的值；
2）执行count + 1;
3）将count + 1的结果写入count；
这些操作并不是原子的，一旦两个线程穿插的执行这些步骤，结果就会出现问题。
可见要保证执行结果的唯一性（线程安全），就必须保证呢个，对同一资源进行操作时，保证操作的原子性。

3 线程同步的一些方法

（1）对象的wait/notify/notifyAll
（2）synchronized同步（static方法/非static方法/同步快）
（3）Lock/ReadWriteLock/ReentrantLock
（4）Condition
（5）Atomic
（6）CountDownLatch
（7）CyclicBarrier
（8）Semaphore
（9）Exchanger
（10）CopyOnWrite
（11）容器同步/阻塞队列
（12）ThreadLocal
（13）CompletionService
（14）CAS
（15） Executor框架 线程池