Lock接口

1. Synchronized

synchronized是Java中的关键字，是一种同步锁。它修饰的对象有以下几种：

修饰一个代码块，被修饰的代码块称为同步语句块，其作用的范围是大括号{}括起来的代码，作用的对象是调用这个代码块的对象；
修饰一个普通方法，被修饰的方法称为同步方法，其作用的范围是整个方法，作用的对象是调用这个方法的对象；
修饰一个静态方法，其作用的范围是整个静态方法，锁是当前类的Class对象。

提示

虽然可以使用synchronized来定义方法，但synchronized并不属于方法定义的一部分，因此synchronized关键字不能被继承。如果在父类中的某个方法使用了synchronized关键字，而在子类中覆盖了这个方法，在子类中的这个方法默认情况下并不是同步的，而必须显式地在子类的这个方法中加synchronized关键字才可以。当然还可以在子类方法中调用父类中相应的方法，这样虽然子类中的方法不是同步的，但子类调用了父类的同步方法，因此子类的方法也就相当于同步了。

修改一个静态代码块类，其作用的范围是synchronized后面括号括起来的部分，作用的对象是这个类的所有对象。

多线程编程步骤：
第一步，创建资源类，在资源类创建属性和操作方法。
第二步，创建多个线程，调用资源类的操作方法。

java

public class Demo {

    // 1. 创建资源类，在资源类创建属性和操作方法。  
    static class Ticketer {

        private int num = 30;

        public synchronized void sale() {
            if (num > 0) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "卖了1张， 还剩" + --num);
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {

        Ticketer ticketer = new Ticketer();
        // 2. 创建多个线程，调用资源类的操作方法
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 40; i++) {
                ticketer.sale();
            }
        }).start();
        Thread t2 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 40; i++) {
                ticketer.sale();
            }
        }).start();
        Thread t3 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 40; i++) {
                ticketer.sale();
            }
        }).start();
    }
}

运行结果：
Alt text 如果一个代码块被synchronized修饰了，当一个线程获取了对应的锁，并执行该代码块时，其他线程便只能一直等待，等待获取锁的线程释放锁，而这里获取锁的线程释放锁只会有两种情况：

获取锁的线程执行完了该代码块，然后线程释放对锁的占有
线程执行发生异常，此时JVM会让线程自动释放锁
那么如果这个获取锁的线程由于要等待IO或者其他原因(比如调用sleep方法)被阻塞了，但是又没有释放锁，其他线程便只能干巴巴地等待，试想一下，这多么影响程序执行效率。
因此就需要有一种机制可以不让等待的线程一直无期限地等待下去(比如只等待一定的时间或者能够响应中断)，通过Lock就可以办到。

2. 什么是Lock

Lock锁实现提供了比使用synchronized同步方法和语句更广泛的锁操作。它们允许更灵活的结构，可能具有非常不同的属性，并且可能支持多个关联的条件对象。Lock提供了比synchronized更多的功能。 Lock与的Synchronized区别

Lock不是Java语言内置的，synchronized是Java语言的关键字，因此是内置特性。Lock是一个类，通过这个类可以实现同步访问；
Lock和synchronized有一点非常大的不同，采用synchronized不需要用户去手动释放锁，当synchronized方法或者synchronized代码块执行完之后，系统会自动让线程释放对锁的占用；而Lock则必须要用户去手动释放锁，如果没有主动释放锁，就有可能导致出现死锁现象。

3. Lock接口方法

Lock接口源码如下，主要有6个方法：

java

public interface Lock {
   void lock();
   void lockInterruptibly() throws InterruptedException;
   boolean tryLock();
   boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
   void unlock();
   Condition newCondition();
}

3.1 lock()方法

lock()方法是平常使用得最多的一个方法，就是用来获取锁。如果锁已被其他线程获取，则进行等待。采用Lock必须主动去释放锁，并且在发生异常时，不会自动释放锁。因此一般来说，使用Lock必须在try{}catch{}块中进行，并且将释放锁的操作放在finally块中进行，以保证锁一定被被释放，防止死锁的发生。通常使用Lock来进行同步的话，是以下面这种形式去使用的：

java

Lock lock = ...;
lock.lock();
try{
//处理任务
}catch(Exception ex){
}finally{
    lock.unlock(); //释放锁
}

3.2 newCondition()方法

关键字synchronized与wait()/notify()这两个方法一起使用可以实现等待/通知模式，Lock锁的newContition()方法返回Condition对象，Condition类也可以实现等待/通知模式。用notify()通知时，JVM会随机唤醒某个等待的线程，使用Condition类可以进行选择性通知，Condition比较常用的两个方法：

await()会使当前线程等待,同时会释放锁,当其他线程调用signal()时,线程会重新获得锁并继续执行。
signal()用于唤醒一个等待的线程。

信息

在调用Condition的await()/signal()方法前，也需要线程持有相关的Lock锁，调用await()后线程会释放这个锁，在singal()调用后会从当前Condition对象的等待队列中唤醒一个线程，唤醒的线程尝试获得锁，一旦获得锁成功就继续执行。

4.ReentrantLock

ReentrantLock，意思是"可重入锁",可理解为可以重复使用的锁，ReentrantLock是唯一实现了Lock接口的类，并且ReentrantLock提供了更多的方法。

java

public class Demo_ReentrantLock {

    static class Ticketer {
        private int num = 30;
        // 创建可重入锁
        private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
        public void sale() {
            // 上锁
            lock.lock();
            try {
                if (num > 0) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "卖了1张， 还剩" + --num);
                }
            }finally {
                // 解锁
                lock.unlock();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Ticketer ticketer = new Ticketer();
        new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 40; i++) {
                ticketer.sale();
            }
        }, "AA").start();
        new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 40; i++) {
                ticketer.sale();
            }
        }, "BB").start();
        new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 40; i++) {
                ticketer.sale();
            }
        }, "CC").start();
    }
}

运行结果： Alt text 线程调用start()不一定马上执行，可能立即执行可能隔一会儿执行。
查看start()方法源码：

java

public synchronized void start() {
    
    if (threadStatus != 0)
        throw new IllegalThreadStateException();

    group.add(this);

    boolean started = false;
    try {
        start0();
        started = true;
    } finally {
        try {
            if (!started) {
                group.threadStartFailed(this);
            }
        } catch (Throwable ignore) {
        }
    }
}

private native void start0();

start0()是一个本地方法，操作系统完成线程的创建，已经超出JVM的管理范围, 所以线程的启动时间不确定。

Lock和synchronized有以下几点不同：

Lock是一个接口，而synchronized是Java中的关键字，synchronized是内置的语言实现；
synchronized在发生异常时，会自动释放线程占有的锁，因此不会导致死锁现象发生；而Lock在发生异常时，如果没有主动通过unLock()去释放锁，则很可能造成死锁现象，因此使用Lock时需要在finally块中释放锁；
Lock可以让等待锁的线程响应中断，而synchronized却不行，使用synchronized时，等待的线程会一直等待下去，不能够响应中断；

Lock接口 ​

1. Synchronized ​

2. 什么是Lock ​

3. Lock接口方法 ​

3.1 lock()方法 ​

3.2 newCondition()方法 ​

4.ReentrantLock ​

Lock接口

1. Synchronized

2. 什么是Lock

3. Lock接口方法

3.1 lock()方法

3.2 newCondition()方法

4.ReentrantLock