并发编程基础知识一

摘要：如果拿不到锁这个线程就会不断的尝试获得这把锁，直到拿到为止。关键字取得的锁都是对象锁而不是把一段代码方法当成锁。多个线程对象获得不同的锁他们互不影响。

线程安全：当多个线程访问某一个类时，这个类始终都能表现出正确的行为，那么这个类就是线程安全的

synchronized： 可以在任意对象及方法上加锁，而加锁的这段代码称为“互斥区”或者“临界区”

    private int count = 5;
    
    public synchronized void  run(){
        count--;
        System.err.println(this.currentThread().getName()+" count = "+count);
    }

当多个线程访问Thread的run()方法时，以排队的形式进行处理（排队是按照CPU分配的先后顺序而定的），一个线程要执行synchronized 修饰的方法里面的代码
1.尝试获得锁
2.如果拿到锁 执行synchronized 代码块内容 。如果拿不到锁 这个线程就会不断的尝试获得这把锁，直到拿到为止。而且多个线程同时去竞争这把锁，也就是会有锁竞争的问题

多个线程多个锁：每个线程都可以拿到自己的指定的锁，分别拿到锁以后执行synchronized方法体里面的内容。

synchronized关键字取得的锁都是对象锁 而不是把一段代码（方法）当成锁。
多个线程对象获得不同的锁 他们互不影响。

    private static int num;
    
    public static  synchronized void printNum(String tag){
        try{
            if(tag.equals("a")){
                num =100;
                System.err.println(" tag a");
                Thread.sleep(2000);
            } else{
                num = 200;
                System.err.println("tag b");
            }
        } catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }

在静态方法上面加synchronized 关键字 表示锁定class类，独占class类，类级别的锁

同步：synchronized 同步的概念就是共享。如果不共享资源，没有必须进行同步

异步：asynchronized 异步就是独立，相互之间不受制约。例如ajax请求

    public  synchronized void method1(){
        try {
            System.err.println(Thread.currentThread().getName());
            Thread.sleep(4000);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    public void method2(){
        System.err.println(Thread.currentThread().getName());
    }

1.a线程先持有Object对象的lock锁 B线程如果在这个时候调用对象中的synchronized 方法则需要等待 ，也就是同步。
2.a线程先持有Object对象的lock锁 B线程可以以异步的方式调用线程对象中的非synchronized 修饰的方法 ，不需要等待。

同步的目的是为了线程安全，对于线程安全需要满足2个特性

原子性（同步）

可见性

脏读：在设计我们的程序的时候一定要考虑到问题的整体性，不然就会出现很经典的错误：脏读

    public synchronized void setValue(String  username, String password){
            this.username = username;
            this.password = password;
            
            try{
                Thread.sleep(2000);
            }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
            System.err.println("setValue的最终结果是 username "+
            username+",password"+password);
        }
    
    public void getValue(){
        System.err.println("getValue方法得到username"+
username+",password"+password);
    }

在对一个对象的方法加锁时候，需要考虑到业务的整体性，即在setValue/getValue方法同时加上synchronized 关键字保证业务的原子性

锁重入：当一个线程获得一个对象的锁以后 ，再次请求此对象时可以再次获得对象的锁

    static class Main {
        public int i = 10;
        public synchronized void operationSup(){
            try {
                i--;
                System.out.println("Main print i = " + i);
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    
    static class Sub extends Main {
        public synchronized void operationSub(){
            try {
                while(i > 0) {
                    i--;
                    System.out.println("Sub print i = " + i);
                    Thread.sleep(100);        
                    this.operationSup();
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

当涉及到父类与子类相互执行的时候 可以使用锁重入

异常释放锁

    private int i = 0;
    
    public synchronized void operation(){
        while(true){
            try {
                i++;
                Thread.sleep(100);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
                 " , i = " + i);
                if(i == 20){
                    //Integer.parseInt("a");
                    throw new RuntimeException();
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

如果一个业务分为多个子模块去执行。彼此之间相互独立，如果其中一个业务出现异常，采取的方式是记录日志，其他业务不受影响继续执行
如果一个业务分为多个子模块去执行，彼此之间是关联的，如果其中一个业务出现异常，采取的方式是抛出RuntimeException，及时终止业务。

减小锁的粒度：synchronized关键字来优化代码块的执行时间

    public void doLongTimeTask(){
        try {
            
            System.out.println("当前线程开始：" +

 Thread.currentThread().getName() + 
                    ", 正在执行一个较长时间的业务操作，其内容不需要同步");
            Thread.sleep(2000);
            
            synchronized(this){
                System.out.println("当前线程：" + 
                
                Thread.currentThread().getName() + 
                    ", 执行同步代码块，对其同步变量进行操作");
                Thread.sleep(1000);
            }
            System.out.println("当前线程结束：" +
 Thread.currentThread().getName() +
                    ", 执行完毕");
            
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

对任意的Object对象加锁

    public void method1(){
        synchronized (this) {    //对象锁
            try {
                System.out.println("do method1..");
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    
    public void method2(){        //类锁
        synchronized (ObjectLock.class) {
            try {
                System.out.println("do method2..");
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    
    private Object lock = new Object();
    public void method3(){        //任何对象锁
        synchronized (lock) {
            try {
                System.out.println("do method3..");
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

对字符串常量加锁 产生死循环

    public void method() {
        //new String("字符串常量")
        synchronized ("字符串常量") {
            try {
                while(true){
                    System.out.println("当前线程 : "  + 
                    Thread.currentThread().getName() + "开始");
                    Thread.sleep(1000);        
                    System.out.println("当前线程 : "  + 
                    Thread.currentThread().getName() + "结束");
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

锁对象改变 如果锁所对象本身不发生改变，即使是属性改变，那么依然是同步的。 同一对象属性的修改不会影响锁的情况

    public synchronized void changeAttributte(String name, int age) {
        try {
            System.out.println("当前线程 : "  + 
Thread.currentThread().getName() + " 开始");
            this.setName(name);
            this.setAge(age);
            
            System.out.println("当前线程 : "  + 
Thread.currentThread().getName() + " 修改对象内容为： " 
                    + this.getName() + ", " + this.getAge());
            
            Thread.sleep(2000);
            System.out.println("当前线程 : "  + 
Thread.currentThread().getName() + " 结束");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

死锁问题：在设计程序时就应该避免双方相互持有对方的锁的情况

public void run() {
        if(tag.equals("a")){
            synchronized (lock1) {
                try {
                    System.out.println("当前线程 : "  + 
                    Thread.currentThread().getName() + " 进入lock1执行");
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (lock2) {
                    System.out.println("当前线程 : "  + 
                    Thread.currentThread().getName() + " 进入lock2执行");
                }
            }
        }
        if(tag.equals("b")){
            synchronized (lock2) {
                try {
                    System.out.println("当前线程 : "  + 
                    Thread.currentThread().getName() + " 进入lock2执行");
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (lock1) {
                    System.out.println("当前线程 : "  + 
                    Thread.currentThread().getName() + " 进入lock1执行");
                }
            }
        }
    }