## 关键字Synchronized 关键字`Synchronized`、`Object.wat()`和`Object.notify()`是在jdk1.5之前用的多线程同步控制的方式，jdk1.5之后就提供了如下的`java.util.concurrent`工具包（简称为`juc`并发工具包），可以利用如下的新的工具来实现多线程间的同步。 如下代码，可以知道其使用场景及作用： ~~~ // 类T class T { // 静态对象，是在类上的，只有一个 private static Object lock = new Object(); @SneakyThrows public void doSomething(){ // 锁静态对象，只有一个，是系统一个锁 synchronized (lock){ lock.wait(); } } public void doSomething2(){ // 锁类对象，只有一个，是同一个锁 synchronized (T.class){ // 做一些事情 lock.notify(); } } // 修饰在实例方法上，实则是在调用对象上加锁，调用对象不同则锁不同 public synchronized void doSomething3(){ } // 修饰在静态方法上，实则是在当前类对象上加锁，只有一个锁 public static synchronized void doSomething4(){ } } ~~~ ## 重入锁 ReentrantLock ### 定义 重入锁可以允许一个线程连续2次获取同一把锁，当然解锁也需要解锁2次。(关键字synchronized也是重入锁） ### 重要方法  * lock() 获取锁，如果锁被占用，则等待 * lockInterruptibly() 获取锁，但优先响应中断 可以利用中断来直接退出等待锁，释放资源，防止死锁 * tryLock() 尝试获取锁，理解返回结果；获取成功返回true，失败返回false * tryLock(timeout,unit) 给定时间内尝试获取锁 * unlock() 释放锁 ### 公平锁 构造方法内传递fair=true，则返回的是公平锁，默认是非公平锁，关键字synchronized也是非公平锁。 ``` ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true); ``` 公平锁会按锁的线程等待队列的顺序，公平的让线程获取到锁，所以性能会比非公平锁低。 ## 等待队列 Condition `Condition`是重入锁的好搭档，让锁可以支持多个等待队列。提供了和`Object.wait()`、`Object.notify()`和对应功能的方法`Condition.await()`、`Condition.signal()`和`Condition.signalAll()`  具体使用可参考`ArrayBlockQueue`的实现。 ## 信号量 Semaphore 无论是内部锁synchronized还是重入锁ReentrantLock，一次都只允许一个线程访问临界区资源。而 `Semaphore`可以同时允许多个线程同时访问某一个资源。 构造方法如下： ~~~ public Semaphore(int permits)；// 第一个参数信号量数量 public Semaphore(int permits, boolean fair); // 第二个参数是否公平 ~~~ 主要方法如下： ``` public void acquire(); // 获取许可，阻塞直到获取到或者线程被中断 public void acquireUninterruptibly(); // 获取许可，阻塞直到获取到，不响应中断 public boolean tryAcquire(); // 尝试获取许可，直接返回结果 public boolean tryAcquire(long timeout,TimeUnit unit); // 在限定时间内尝试获取许可 public void release(); // 释放许可 ``` 是一个有效的流量控制工具，它基于AQS共享锁实现。常常用它来控制对有限资源的访问。 * 每次使用资源前，先申请一个信号量，如果资源数不够，就会阻塞等待； * 每次释放资源后，就释放一个信号量。 ## 读写锁 ReadWriteLock 读写分离锁可以减少锁竞争，提升性能，适合在读多写少的场景使用。 是JDK5中提供的，实现类有`ReentrantReadWriteLock`。  ~~~ ReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock(); Lock readLock = readWriteLock.readLock();// 读锁，共享锁 Lock writeLock = readWriteLock.writeLock();// 写锁，独占锁 ~~~ ## 倒计数器 CountDownLatch CountDownLatch是一个非常实用的多线程控制工具类，可以让某一个线程等待，直到倒计数器结束。典型的场景，如火箭发射时的倒数计时（等待各个发射细节就位）。  ~~~ CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(3); // 注意：相关检查是多线程并发执行的 // 检查1 // doCheck1() countDownLatch.countDown(); // 检查2 // doCheck2() countDownLatch.countDown(); // 检查3 // doCheck3() countDownLatch.countDown(); // 等待检查完成，再执行发射逻辑 countDownLatch.await(); // 点火发射 // doFire() ~~~ ## 循环栅栏 CyclicBarrier `CyclicBarrier`也是一种多线程并发控制的工具，和`CountDownLatch`类似，前者可以重复使用，而后者只使用一次。  例子： ~~~ public static void main(String[] args) { CyclicBarrier cyclicBarrier1 = new CyclicBarrier(2, () -> { System.out.println("满2个，group1执行完了"); }); CyclicBarrier cyclicBarrier2 = new CyclicBarrier(3, () -> { System.out.println("满3个，group2执行完了"); }); for(int i=0;i<100;i++) { boolean b = i % 2 == 0; Thread t1 = new Thread(() -> { try { if(b){ // 偶数，则到篱笆1 cyclicBarrier1.await(); }else{ // 偶数，则到篱笆2 cyclicBarrier2.await(); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } catch (BrokenBarrierException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "跑完了"); }); t1.setName("t"+i); t1.start(); } } ~~~ 输出： ``` 满2个，group1执行完了 t2跑完了 t0跑完了 满3个，group2执行完了 t5跑完了 t1跑完了 t3跑完了 满2个，group1执行完了 t6跑完了 t4跑完了 满2个，group1执行完了 t10跑完了 t8跑完了 ``` ## 阻塞工具类 LockSupport `LockSupport`是一个非常方便使用的线程阻塞工具，可以在任意线程内让线程阻塞，不需要先获得某个对象的锁，也不会抛出中断异常。（底层实现类似信号量_counter计数，当park时，这个变量置为了0，当unpark时，这个变量置为1） ~~~ LockSupport.park(); // 阻塞当前线程，也有限时等待，还支持中断响应 LockSupport.unpark(Thread.currentThread()); // 恢复某个线程 ~~~ ## 参考文档 * 书籍：葛一鸣 *《Java高并发程序设计第二版》