并发编程-synchronized关键字的使用

前言

​ 在工作中，我们经常会使用到并发编程，synchronized，volatile，ReentranLock，concurrent这几个关键字下的包相信大部分程序员都听说过，这些看似高深的代名词，很多人都不懂得如何去使用，滥用的结果往往都需要自己承担后果。在本章中，为大家讲解 synchronized 关键字的使用。

描述

​ 我看过许多关于线程安全方面的书籍，上面对线程安全描述的很笼统，最近在一本老外写的书上，看到对线程安全的很形象描述：

线程安全的概念: 当多个线程访问某一个类（对象或方法）时，这个类始终都能表现出正确的行为，那么这个类（对象或方法）就是线程安全的。

sysnchronized: 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“临界区”。

代码示例

public class MyThread extends Thread{
	private int count = 5;
	// synchronized加锁
	public void run(){
		count--;
		System.out.println(this.currentThread().getName() + " count = " + count);
	}
}

​ 我们来读一下这段代码，首先我新建了一个名为 MyThread 的类，并且让这个类继承了 Thread ，在这个类中定义了一个私有变量 count ，初始值为5，定义了一个 run() 方法，在这个方法里面对 count 进行了 – 操作,然后输出线程的名称和 count 的值。

​ 我们用一个 main 方法来测试一下这个类：

   public static void main(String[] args) {
		MyThread myThread = new MyThread();
		Thread t1 = new Thread(myThread,"t1");
		Thread t2 = new Thread(myThread,"t2");
		Thread t3 = new Thread(myThread,"t3");
		Thread t4 = new Thread(myThread,"t4");
		Thread t5 = new Thread(myThread,"t5");
		t1.start();
		t2.start();
		t3.start();
		t4.start();
		t5.start();
	}

​ 输出结果如下：

t3 count = 2
t5 count = 0
t2 count = 1
t1 count = 1
t4 count = 1

​ 这个结果和我们预期输出的结果是不相符的，我们称它为 非线程安全 的，所以我们在 run() 方法上加上 synchronized 关键字，我们再来看下输出的结果：

public class MyThread extends Thread{
	private int count = 5;
	// synchronized加锁
	public synchronized void run(){
		count--;
		System.out.println(this.currentThread().getName() + " count = " + count);
	}
}

​ 输出结果如下，我们称它为 线程安全 的：

t1 count = 4
t5 count = 3
t4 count = 2
t3 count = 1
t2 count = 0

结果分析

​ 当多个线程访问 MyThread 的 run() 方法时，会以排队的方式进行处理（这里排队的方式是指CPU分配的先后顺序而定的），一个线程想要执行 synchronized 关键字修饰的方法里的代码：

1. 尝试获得锁；
2. 如果拿到锁，执行 synchronized 代码块里的内容；拿不到锁，会去不断尝试获取这把锁，直到拿到锁为止，而且时多个线程同时去竞争这把锁（也就是会出现 锁竞争 问题）。

备注

锁竞争：即1000个或1000个以上的线程同时访问同一个线程，其中第一个获得后，其他的999个线程同时去竞争第一个调用完成后释放的锁，造成CPU的使用率特别高，系统出现卡顿，宕机的问题，一般出现在大型企业系统中，后面会讲到如何去解决这个问题。

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