Java多线程同步调度技术：实战经典案例
http://tech.it168.com/a2012/0131/1305/000001305256.shtml
理解线程概念是基础
简单的说，相对于操作系统而言，运行的程序我们称之为进程。而进程又可细分为多个线程，从这个角度来说，线程是操作系统能够调度的最小单位。服务于同一进程的不同线程，按照角色的不同，执行不同的任务，我们称为多线程。多线程由于共享内存资源而获得较高的运行效率，对于应用程序，尤其是企业级应用，性能指标尤为重要。
无间道II的一句经典台词“出来混，迟早要还的”被人津津乐道。多线程带来性能提高的同时，也引入复杂的问题。其中之一就是多线程的同步问题。试想一下，当多个线程同时读写同一份文件，一个线程正在写，还未写完，另一个线程就开始读，这样就引起了所谓的线程冲突。
掌握线程同步是关键
面对上述线程冲突的问题，一个习惯性的想法是，同一时间，要么读，要么写。当写线程(我们姑且命名为A)在执行时，读线程(我们命名为B)挂起，反之亦然。换句话说，就是把并行的两个操作，通过引入某种控制，变换成串行操作。我们把多线程通过特定的东西(如互斥量)来控制线程之间的执行顺序(同步)这种操作称之为线程同步。
在Java编程模型中，我们称所谓的互斥量为线程锁，它对应一个Java实例对象或者类对象。而同步这一过程使用关键字Synchronized表示。
千里之行始于足下：Synchronized语法详解
俗话说，工欲善其事必先利其器，在给出Java一些具体的编程实例前，我们先来看看Synchronized关键字的具体用法。
从使用方式上，Synchronized包含两种用法：Synchronized 方法和 Synchronized 块。前者在方法声明前加synchronized关键字，如：
用来控制对共享资源的访问。同一时间，仅允许一个线程操作该方法，其它线程排队。后者在代码块前加synchronized关键字，如：
// 允许访问控制的代码
}
和前者一样，同一时间，仅允许一个线程进入该代码块。两者的唯一区别是，Synchronized 方法对应的锁对象是this，而Synchronized 块对应的锁对象可以自由指定。
从作用域的角度，Synchronized也分为两种：实例对象和类对象。synchronized aMethod(){}是一个实例方法，这就意味着，对于同一个对象，同一时间，仅有可能被一个线程调用，其它线程排队。而对于与不同的对象，其它线程仍然能访问该方法。所不同的是，对于类对象而言，情况则完全不同。synchronized static aStaicMethod(){}是一个类方法，这就意味着，同一时间，该方法只能被一个线程调用，其它的线程没有任何机会。除非当前线程执行完操作或终止，释放线程锁。
此外，虽然继承是面向对象的Java语言特点之一，但是Synchronized关键字不具备继承性。也就是说，基类的方法synchronized aMethod(){} 在继承类中并不自动是synchronized aMethod(){}，而是变成了aMethod(){}。继承类需要显式指定synchronized关键字。
Synchronized实战：生产者与消费者
线程的同步最经典的案例莫过于生产者与消费者问题。我们的例子将围绕它展开。生产者与消费者指的是两个线程共享一个公共的固定大小的缓冲区。其中一个是生产者线程，用于将“产品”放入缓冲区;另一个是消费者线程，用于从缓冲区取出“产品”。问题出现在缓冲区已满，生产者还想添加“产品”，其解决办法是让生产者此时休眠，待消费者从缓冲区取走一个或者多个“产品”再唤醒。同样地，当缓冲区已空，消费者还想取出“产品”，此时也可以让消费者休眠，待生产者放入一个或者多个数据时再唤醒它。
为简单起见，这里我们假设缓冲区的长度为1，这里的“产品”对应一个整数。该缓冲区提供读、写操作。对应的Buffer类如下：
intn;
booleanhasValue = false ;
synchronizedint get () {
while (!hasValue)
try {
wait();
} catch(InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println( " Get: " + n);
hasValue = false ;
notify();
returnn;
}
synchronizedvoid put( int n) {
while (hasValue)
try {
wait();
} catch(InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
this.n = n;
hasValue = true ;
System.out.println( " Put: " + n);
notify();
}
}
wait()与notify()是Java线程同步机制最重要的两个方法。wait方法可以使在当前线程的对象等待，直到别的线程调用此对象的notify或notifyAll方法。
生产者线程类如下：
Buffer q;
Producer(Buffer q) {
this.q = q;
new Thread(this, " Producer " ).start();
}
publicvoid run() {
int i = 0 ;
while ( true ) {
q.put(i ++ );
}
}
}
消费者线程类如下：
Buffer q;
Consumer(Buffer q) {
this.q = q;
new Thread(this, " Consumer " ).start();
}
publicvoid run() {
while ( true ) {
q.get();
}
}
}
Main函数：
publicclass Sample {publicstaticvoid main( String args[]) {
Buffer q = new Buffer();
new Consumer(q);
new Producer(q);
System.out.println( " Press Ctrl-C to stop. " );
}
}