转：线程同步和线程死锁

饮水思源：原著http://blog.csdn.net/superhill/article/details/7526771

1.线程同步，一个关键字：synchronized

为什么有这个东西呢，假如有一个对象，里面有成员变量和方法，如果有很多线程都想访问它们，有可能造成用户想避免的结果。

我也举那个经典的例子：假如你的银行账户里面有2000块钱，有一天你去银行柜台取钱，取1500，正在你办理的时候，你老婆去了取款机，她也取钱，事先没商量好谁取，所以她也想取1500。如果两个人都取走了1500，合起来就3000了，银行咋办？？？

我们把这个银行账户当作一个类来看待，里面有一个钱的成员变量，有一个对钱的数量进行加减的方法，一个getMoney的方法。

在柜台取钱和在取款机取钱分别为2个线程。当两个线程同时访问银行账户这个类的对象的时候。都调用了钱的减法运算的方法，并通过getMoney方法拿到了1500块钱，所有人都这样干，于是，银行破产了。

解决方法，同步。

我在方法声明的时候前面加一个synchronized关键字，public synchronized void method(){ },它代表的意思是在执行这个方法的时候当前对象被锁定起来。

Java中的每个对象都有一个lock，当访问某个对象的synchronized方法时，该对象就会被上锁（注意，是对象，不是方法，假如你在这个类中定义了多个方法，如果你的线程访问到了其中的任意一个synchronized方法，那么其它的就暂时不能被访问了，必须等到该对象被解锁以后，即方法执行结束才行）。解锁的意思是值线程执行该方法完毕，或者说过程中抛出了异常。

再换一种说法，就是，一个类中有synchronized方法，如果该类的对象的该方法被访问时，那么整个该对象都被锁定了，但是这个意思是其它非synchronized方法和成员变量还是可以被访问，注意区分这一点。因为synchronized方法会锁定对象，所以一旦有一个synchronized方法被某个线程启动了，那么对象已经被独占了，其它的synchronized方法就不能再同时独占对象了，但是普通方法和成员变量并不独占对象，所以仍然可以被调用。

需要注意的是，如果同步方法里面有sleep方法，它仍然是同步方法的一部分，在它被执行的过程中，锁仍然不会被解开。

其实同步的意思就是上锁，同步方法，进而达到对象上锁的目的。假如有一个数据库，有读和修改2个方法，你可以允许多个线程同时读，但是你不能让多个线程同时改，所以说改的方法要同步，读的方法不需要。(其实这里我更加觉得应该同步的不是方法，而是数据本身，只要有对象访问对象，对象就应该被锁定，避免读的时候有对象要修改，修改的时候有对象要读，甚至是多个对象同时都想改)。还有，如果2个方法都修改了同一个值的话，那么2个方法都应该加同步。

线程同步我觉得是这样的，你说概念吧，也还不难理解，我觉得真正难的是实际中的应用，你必须考虑很多相关的问题，哪一个方法要同步，都需要好好琢磨。

在这里说3个方法，wait，notify，notifyAll。

之前说过一个方法叫做sleep，通常来说你按照自己的经验和感觉要求线程睡眠一定的时间。但是，有时候当你不知道需要线程睡眠多久的时候，sleep方法就不行了，必须使用wait。但是记住，wait只能用于同步方法。用法大概可以这样，比如你可以先进行一个while判断(不推荐用if，假如有excpetion发生的话，就不再判断直接执行后面的，这样可能还是有问题，所以最好用while，即使exception发生了，仍然会进行判断)，如果满足一定条件就this.wait，然后不满足了就this.notify。如果有很多同步方法的话，那么也可以使用notifyAll方法，那么在这个对象上面等着的线程都会被叫醒。

 

synchronized关键字囊括了所有和同步有关的东西。除此之外，还有一个关键字volatile，它只能用来同步基本类型的成员变量。数据的写入通常来说是通过缓存写入内存的，使用volatile的原理就是它会绕过缓存，直接写入内存。读取数据的时候同样也直接从内存读取，这样就可以有效地避免数据不同步的情况。

 

同步的几个准则:

a.首先，尽量使得synchronized块保持简短。你锁的东西越多，越可能造成死锁。

b.不要在synchronized块中调用那些可能引起阻塞的方法，比如read。

c.如果持有了锁的话，不要对其它对象调用方法。

 

2.线程死锁

既然可以上锁，那么假如有2个线程，一个线程想先锁对象1，再锁对象2，恰好另外有一个线程先锁对象2，再锁对象1。
在这个过程中，当线程1把对象1锁好以后，就想去锁对象2，但是不巧，线程2已经把对象2锁上了，也正在尝试去锁对象1。
什么时候结束呢，只有线程1把2个对象都锁上并把方法执行完，并且线程2把2个对象也都锁上并且把方法执行完毕，那么就结束了，但是，谁都不肯放掉已经锁上的对象，所以就没有结果，这种情况就叫做线程死锁。

其中一个解决方法就是加大锁定的粒度，也就是尽量锁大的对象，不要锁得太小，还有尽量不要同时锁2个或2个以上的对象，但是还有待于进一步研究。

 

3.wait和notify和notifyAll

主要是用来让线程之间互相通知事件的发生。

 

1).wait

Object类中的final方法，有InterruptedException。它的作用是导致当前的线程等待，直到其它线程调用此对象的notify方法或者notifyAll方法，wait还有一些重用方法，传参数，比如说时间长度。

当前的线程必须拥有此对象监视器，然后该线程发布对此监视器的所有权并且开始等待，直到其它线程通过调用notify方法或者notifyAll方法，通知在此对象的监视器上等待的线程醒来，然后该线程将等到重新获得对监视器的所有权后才能开始执行。

说说wait和sleep的区别

首先sleep

sleep是Thread里面的方法，在被执行的时候，锁并不会被交出去，要直到sleep所在的方法全部被执行完毕以后才交出锁。

wait是Object里面的方法，在被执行的时候，锁被解除，由其它线程去争夺，直到有notify或者notifyAll方法唤醒它。

 

2).Notify

也是Object类中的方法，用于唤醒在此对象上等待着的某一个线程，如果有很多线程挂起的话，就随机地决定哪一个。注意，是随机的，这时可以用notifyAll来唤醒所有的。一定要注意这个问题，除非你明确地知道你在做什么，否则最好就是用notifyAll。

 

注意事项：

wait()和notify()必须包括在synchronized代码块中，等待中的线程必须由notify()方法显式地唤醒，否则它会永远地等待下去。很多人初级接触多线程时，会习惯把wait()和notify()放在run()方法里，一定要谨记，这两个方法属于某个对象，应在对象所在的类方法中定义它，然后run中去调用它。