黑马程序员——JavaSE之多线程中关于锁的理解 二

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多线程中的锁

1.Java中的synchronized：

由于同一进程内的多个线程共享内存空间，在Java中，就是共享实例，当多个线程试图同时修改某个实例的内容时，就会造成冲突，因此，线程必须实现共享互斥，使多线程同步。
最简单的同步是将一个方法标记为synchronized，对同一个实例来说，任一时刻只能有一个synchronized方法在执行。当一个方法正在执行某个synchronized方法时，其他线程如果想要执行这个实例的任意一个synchronized方法，都必须等待当前执行 synchronized方法的线程退出此方法后，才能依次执行。
线程在执行同步方法时是具有排它性的。当任意一个线程进入到一个对象的任意一个同步方法时，这个对象的所有同步方法都被锁定了，在此期间，其他任何线程都不能访问这个对象的任意一个同步方法，直到这个线程执行完它所调用的同步方法并从中退出，从而导致它释放了该对象的同步锁之后。在一个对象被某个线程锁定之后，其他线程是可以访问这个对象的所有非同步方法的。

同步块的形式虽然与同步方法不同，但是原理和效果是一致的。同步块是通过锁定一个指定的对象，来对同步块中包含的代码进行同步；而同步方法是对这个方法块里的代码进行同步，而这种情况下锁定的对象就是同步方法所属的主体对象自身。如果这个方法是静态同步方法呢？那么线程锁定的就不是这个类的对象了，也不是这个类自身，而是这个类对应的java.lang.Class类型的对象。同步方法和同步块之间的相互制约只限于同一个对象之间，所以静态同步方法只受它所属类的其它静态同步方法的制约，而跟这个类的实例（对象）没有关系。
同步方法的简单样式：

public synchronized void oneMethod(){
//do it
}

同步块的简单样式：

//同步锁
String lock = "LOCK";
synchronized(lock){
//do it
}

2.Lock:
Lock是一个接口，它位于Java 5.0新增的java.utils.concurrent包的子包locks中。concurrent包及其子包中的类都是用来处理多线程编程的。实现
Lock接口的类具有与synchronized关键字同样的功能，但是它更加强大一些。 java.utils.concurrent.locks.ReentrantLock是较常用的实现了Lock接口的类。

private Lock lock = new ReentrantLock();
public void testLock(){
//锁定对象
lock.lock();
try{
//do it
}catch(Exception e){
e.printStackTrack();
}finally{
//释放对对象的锁定
lock.unlock();
}
}

3.死锁：

线程中产生死锁有四个必要条件：

（1）互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。

（2）请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。

（3）不可剥夺条件：进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。

（4）循环等待条件：若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

避免死锁的办法，就是不让这四个必要条件同时方式，从而来防止死锁的产生。但这种方法破坏了系统的并行性和并发性。

死锁产生的主要原因：①系统资源不足；②进程运行推进的顺序不合适；③资源分配不当。

通过合理的资源分配算法来确保永远不会形成环形等待的封闭进程链，这样可以有效的避免死锁。该方法支持多个进程的并行执行，为了避免死锁，系统动态的确定是否分配一个资源给请求的进程。

常用的避免死锁的方法：

1.有序资源分配法

2.银行家算法

前面说到并行性和并发性，这里不得解释一下。

并发的实质是一个物理CPU(也可以多个物理CPU) 在若干道程序之间多路复用，并发性是对有限物理资源强制行使多用户共享以提高效率。

并行性指两个或两个以上事件或活动在同一时刻发生。在多道程序环境下，并行性使多个程序同一时刻可在不同CPU上同时执行。

并发属于逻辑上的，并行属于物理上的

并发，是在同一个cpu上同时（不是真正的同时，而是看来是同时，因为cpu要在多个程序间切换）运行多个程序。

并行，是每个cpu运行一个程序。

有序资源分配法：属于操作系统中预防死锁的一种算法。
这种算法资源按某种规则系统中的所有资源统一编号（例如打印机为1、磁带机为2、磁盘为3、等等），申请时必须以上升的次序。

系统要求申请进程：

1、对它所必须使用的而且属于同一类的所有资源，必须一次申请完；

2、在申请不同类资源时，必须按各类设备的编号依次申请。

例如：进程PA，使用资源的顺序是R1，R2；

进程PB，使用资源的顺序是R2，R1；

若采用动态分配有可能形成环路条件，造成死锁。

采用有序资源分配法：R1的编号为1，R2的编号为2；

PA：申请次序应是：R1，R2

PB：申请次序应是：R1，R2

这样就破坏了环路条件，避免了死锁的发生。

银行家调度算法：它算是避免死锁中很有名的一个算法。
它以银行借贷系统的分配策略为基础，判断并保证系统的安全运行。