线程三、锁与同步

锁：

是解决资源竞争的基础，为什么说他是基础？

答案：让程序执行达到需求，换句话说就是让程序正确的执行。专业点就是保证线程的安全

 

在java中，每一个对象都有一把锁，

<span style="font-size:18px;">package test;//test的每一个实例都有一把锁public class test {public int x = 0;//synchronized关键字意图：获取this的对象锁//synchronized的范围：函数public synchronized void do1(){this.x++;  }public  void do2(){//synchronized关键字意图：获取参数this的对象锁//synchronized的范围：synchronized子句synchronized(this){this.x++;  }}}</span>

那么锁有什么用呢？只有它才能保证多线程程序的正确

例子：有一个变量x=0，我们用两个线程对x连续+1 10000次，要求x最后的结果为20000

我们看一个不正确的程序，然后我们用锁让程序正确

 

错的程序：

<span style="font-size:18px;">public class test implements Runnable{public static int x=0;public void do1(){for(int i =0;i<10000;i++) x = x+1;}public void run() {do1();}public static void main(String[] args) {Thread t1 = new Thread(new test());Thread t2 = new Thread(new test());t1.start();t2.start();try { //主线程睡一会，等待t1,t2执行完毕后再执行Thread.sleep(5000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.print(test.x);}}</span>

这个程序执行完后，结果很难=20000，并且每次运行结果都不一致，

 

 

正确的程序：

<span style="font-size:18px;">public class test implements Runnable{public static Object  obj = new Object();public static int x=0;public void do1(){//获取obj的锁synchronized(obj){for(int i =0;i<10000;i++) x = x+1;}}public void run() {do1();}public static void main(String[] args) {Thread t1 = new Thread(new test());Thread t2 = new Thread(new test());t1.start();t2.start();try { //主线程睡一会，等待t1,t2执行完毕后再执行Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.print(test.x);}}</span>

每次运行结果：20000

 

为什么要用锁，目的就是在多线程环境下，保证运行的正确性，让程序的运行不乱套，保证安全的运行。

 

 

当多个线程执行的时候，每个线程都会有自己独立的堆栈空间，对一个共享变量问题就来了，什么问题呢？

1、第一个线程用到共享变量时（进栈），内存中的变量被放入处理器数据寄存器中，假如x=0，此时x不断+1，但是结果并没有马上返回共享变量所在的内存空间，也就是说，共享变量的值此时还是0，什么时候返回计算结果给内存，这个要看处理器的是如何设计的了（工作原理了，优先算法 呵呵）....

2、第二个线程和第一个线程一样的执行过程，他也会从内存中拿x放入数据寄存器，他取到的x的初值可能也是0，而取不到第一个线程寄存器中的结果

可想而知，乱了

如何解决：

锁，如果给这个共享变量加锁，通过锁的方式访问变量呢？

锁能保证第一个线程（准确的说是当前线程）把执行结果返回内存后，才会解锁，继续让第一个线程或者第二个线程竞争上岗（获取锁），上岗（获取了锁）的线程继续访问共享变量。

这样就能保证每一次只有一个线程访问变量，并返回结果给内存，做到了同步，从而保证了线程安全。

 

所以，锁是线程编程的第一课，他是保证线程安全性的前提。