JAVA多线程（四）

线程安全与同步

我们在上一节，用代码简单的介绍了银行挂号的那个案例，当我们的index 越来越多的时候，会出现数据不一致的问题，那么我们如何解决呢？

初始Synchronized关键字
Synchronized 关键字提供了排他机制，也就是在同一时间执行某些操作，
1.Synchronized 关键字提供了一种锁机制，能够确保共享变量的互斥访问，从而防止数据不一致的情况，
2.Synchronized 关键字包含了两个JVM指令一个，monitor enter和monitor exit,它能够保证在任何时候，线程执行到Monitor enter成功都必须从主内存中获取数据，而不是从缓存中，而执行了monitor exit 指令之后是将缓存中的数据刷新到主内存中，
3.monitor exit退出之前必定有一个monitor enter。

Synchronized关键字的用法
1.同步方法
public synchronized void sync(){
}
public synchronized static void sync(){
}
2.同步代码块
private final Object mutex = new Object();
public void Sync(){
synchronized(mutex){
}
}
Synchronized 提供了一种互斥机制，其实准确的来讲应该是某线程获取了与mutex 关联的Monitor锁。

使用jdk/bin目录下的JConsole工具监控线程运行情况

JConsole

1.选中要建立连接的本地连接或者远程连接，然后点击连接，按钮进入JConsole控制台
2.选中程序中创建的某个线程，查看当前线程的状态

JConsole

JDK命令javap 对Myclass 进行反编译，输出了大量的JVM指令，其中Monitor enter 和Monitor exit是成对出现的，
每一个对象都与Monitor 相关联，一个Monitor锁只能在同一个时间被一个Monitor 所获得，在一个线程尝试获得与对象关联的Monitor 会发生如一下事情：

monitor enter

1.如果Monitor 的计数为0 ，则意味着该monitor的Lock还没有被获得，某个线程获得之后将立即对该计数器加一，从此该线程就是这个monitor,
2.如果一个已近拥有该monitor所有权的线程重入，则会导致该monitor计数器累计。
3.如果monitor已近被其他线程所拥有，当前尝试获取monitor锁的线程会陷入阻塞，直到monitor计数器变为0，才能再次尝试获取monitor的所有权，

monitor Exit

释放对Monitor 锁的所有权，想要释放的前提是，你已经获取了所有权，就是将monitor 计数器减一，如果计数器的结果为0，那么该线程将不再拥有该monitor 锁的所有权。

使用Synchronized需要注意的问题

1.与Monitor关联的对象不能为空
意思就是说你Synchronized() 括号中的对象不能为null

private final Object obj = null;
public void syncMethod(){
    Synchronized(obj){
    }
}

2.synchronized作用域太大
由于synchronized 存在排他性，如果synchronized 的作用域太大，则代表着效率非常低，甚至丧失并发的优势...

public class Task implements Runnable
 {
      @Override
      public synchronized void run(){
        
  }
}

synchronized 对整个逻辑单元都加了锁，从而丧失了并发的能力，

3.不同的monitor 锁相同的方法

public class Task implements Runnable
{
private final Object obj = new Object();
   @Override
    public void run(){
        synchronized (obj){
            //doSomething();
     }
  }
}

public static void main(String [] args){
     for(int i = 0 ;;i<5i++){
      new Thread(Task::new).start();  
  } 
}

上述构造了五个线程同时也构造了五个Runnable实例,Runnable作为逻辑执行单元传递给Thread; Synchronized根本互斥不了与之对应的作用域。上述的代码每个线程争抢的monitor关联都是独立的，因此不可能起到互斥的作用。
4.多个锁交叉导致死锁

private final Object o1 = new Object();
private final Object 02 = new Object();
private void write(){
 synchronized(o1){
      synchronized(o2){
  }
  }
}

public void read(){
     synchronized(o2){
      synchronized(o1){
  }
  }
}

This Monitor 和Class Monitor 的区别

This Monitor

public class ThisMonitor{
  public synchronized void test1() throws InterruptedException{
          TimeUnit.SECOND.Sleep(10); 
  }
public void test2() throws InterruptedException{
      synchronized(this){
            //doSomething
        }
  }
}

上述代码中，test1方法保持方法同步的方式，test2方法保持代码块的方式，他俩关联的Monitor锁的对象都是一样的。与之关联的对象都是ThisMonitor对象的引用

ClassMonitor :有两个类方法（静态方法），分别使用synchronized对其进同步

public class ClassMonitor{
  public static synchronized void staticTest1(){
  }
 public static void staticTest2(){
   synchronized (ClassMonitor.class){
}
  }
}

上述静态方法staticTest1 保持方法同步的方式，staticTest2保持代码块同步的方式，使用ClassMonitor.class 的实例引用作为monitor

程序死锁的原因既诊断

1.交叉锁导致死锁。
2.内存原因
3.数据库锁
4.死循环引起的死锁

如何诊断程序发生死锁？
打开jstack工具或者jconsole工具一般交叉锁引起的死锁都会进入阻塞状态，可借助工具来发现。