Java并发系列:什么是锁

场景引入

你肯定遇到过这样的场景:

你和你的女神正在约会,她说她想喝奶茶,你跑去奶茶店帮她买。

回来发现,她正在跟一个帅哥聊天,手里还拿着未开封的奶茶。

你站在原地不知所措……

Java并发系列:什么是锁_第1张图片

把你和那位帅哥当做并发的线程,女神当做你们需要争抢的资源,是不是就能明白多线程状态下对象值的不安全之处了?

要是女神能在我处理完我的事之后再处理别人的事情,只对我专一,那该多好!

于是,锁的概念就出现了。

假设,女神只能同时接受一个舔狗的好意,只有等当前舔狗自己退出时才能继续接受别人的好意,这样是不是就能保证女神的专一了!

是的,就是这样,女神海王再也不能同时和8个舔狗一起聊天了,只能同时和一个人聊天,养鱼的效率大大降低!

什么是锁

回到主题,Java中锁是什么?为什么要有锁?

举个栗子

来看这样一段代码:

public class Sync {

    int num = 0;

    private void add() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-- num:" + ++num);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Sync sync = new Sync();
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            Thread thread = new Thread(sync::add);
            thread.start();
        }
    }
}
复制代码

它的某次运行结果是这样的:

Thread-2-- num:2
Thread-3-- num:6
Thread-7-- num:7
Thread-8-- num:8
Thread-9-- num:9
Thread-10-- num:11
Thread-11-- num:12
Thread-12-- num:13
Thread-13-- num:14
Thread-6-- num:5
Thread-0-- num:1
Thread-4-- num:3
Thread-18-- num:19
Thread-5-- num:4
复制代码

可以看到,如果按照线程的抢占顺序,线程一个一个的去修改num的值,那么在线程2(Thread-2)抢占到资源的时候,打印的结果应该是1才对,结果却是2。在线程3(Thread-3)抢占到资源的时候,打印的结果应该是3才对,结果却是6。

这说明线程在执行++num之前,也有别的线程获取到了num并对其进行了修改,所以++num的结果就跟预想中的不一样,这就是并发编程带来的问题。

那么,给这个资源加个锁试试?是否就能按照预想的那样,值是一个个累加的呢?

加锁

Java中可以用synchronized关键字对资源进行加锁。

来看,给对象加个锁:

private void add() {
    synchronized (this) {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " num:" + ++num);
    }
}
复制代码

之后,它的运行结果是这样:

Thread-0 num:1
Thread-3 num:2
Thread-4 num:3
Thread-2 num:4
Thread-1 num:5
Thread-6 num:6
Thread-7 num:7
Thread-5 num:8
Thread-8 num:9
Thread-9 num:10
Thread-10 num:11
复制代码

完全符合预期!

总结

锁的基本概念:

同一时间,该对象只允许一个线程去访问并修改资源

至于为什么要加锁?

加锁能够解决并发带来的资源同步问题和可能出现的奇怪错误。

不好理解?

很简单,你也不希望你的女神在跟你约会的时候还跟别的男人暧昧,对吧?

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