1.synchronized同步关键词
线程安全是并发编程中的重要关注点，应该注意到的是，造成线程安全问题的主要诱因有两点，一是存在共享数据(也称临界资源)，二是存在多条线程共同
操作共享数据。因此为了解决这个问题，我们可能需要这样一个方案，当存在多个线程操作共享数据时，需要保证同一时刻有且只有一个线程在操作共享数据，
其他线程必须等到该线程处理完数据后再进行，这种方式有个高尚的名称叫互斥锁，即能达到互斥访问目的的锁，也就是说当一个共享数据被当前正在访问的线
程加上互斥锁后，在同一个时刻，其他线程只能处于等待的状态，直到当前线程处理完毕释放该锁。在 Java 中，关键字 synchronized可以保证在同一个时刻，
只有一个线程可以执行某个方法或者某个代码块(主要是对方法或者代码块中存在共享数据的操作)，同时我们还应该注意到synchronized另外一个重要的作用，
synchronized可保证一个线程的变化(主要是共享数据的变化)被其他线程所看到（保证可见性，完全可以替代Volatile功能）
1.1.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：
1. 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；
2. 修饰一个方法，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；
3. 修改一个静态的方法，其作用的范围是整个静态方法，作用的对象是这个类的所有对象；
4. 修改一个类，其作用的范围是synchronized后面括号括起来的部分，作用主的对象是这个类的所有对象。
1.2.synchronized同步代码块
同步格式： synchronized( 需要一个任意的对象（锁） ){ 代码块中放操作共享数据的代码。 }
代码示例：
package cn.thread; public class MySynchronized { public static void main(String[] args) { final MySynchronized mySynchronized = new MySynchronized(); final MySynchronized mySynchronized2 = new MySynchronized(); new Thread("thread1") { public void run() { synchronized (mySynchronized) { try { System.out.println(this.getName()+" start"); //int i =1/0; //如果发生异常，jvm会将锁释放 Thread.sleep(5000); System.out.println(this.getName()+"醒了"); System.out.println(this.getName()+" end"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }.start(); new Thread("thread2") { public void run() { synchronized (mySynchronized) { //争抢同一把锁时，线程1没释放之前，线程2只能等待 //synchronized (mySynchronized2) { //如果不是一把锁，可以看到两句话同时打印,各自运行，相互不影响 System.out.println(this.getName()+" start"); System.out.println(this.getName()+" end"); } } }.start(); } }
1.3.synchronized缺陷
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：
1）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（自动释放）
2）线程执行发生异常，此时JVM会让线程自动释放锁
例子1：
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。
例子2：
当有多个线程读写文件时，读操作和写操作会发生冲突现象，写操作和写操作会发生冲突现象，但是读操作和读操作不会发生冲突现象。
但是采用synchronized关键字来实现同步的话，就会导致一个问题：如果多个线程都只是进行读操作，当一个线程在进行读操作时，其他线程只能等
待无法进行读操作。
因此就需要一种机制来使得多个线程都只是进行读操作时，线程之间不会发生冲突，通过Lock就可以办到。
另外，通过Lock可以知道线程有没有成功获取到锁。这个是synchronized无法办到的。
总的来说，也就是说Lock提供了比synchronized更多的功能。
2.Lock同步
2.1.Lock和synchronized的区别
1）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；
2）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是一个接口，在java.util.concurrent.locks包下
public interface Lock { void lock(); void lockInterruptibly() throws InterruptedException; boolean tryLock(); boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException; void unlock(); }
Lock接口中每个方法的使用：lock()、tryLock()、tryLock(long time, TimeUnit unit)、lockInterruptibly()是用来获取锁的
unLock()方法用来释放锁
四个获取锁方法的区别：
2.2.ReentrantLock
直接使用lock接口的话，我们需要实现很多方法，不太方便，ReentrantLock是唯一实现了Lock接口的类，并且ReentrantLock提供了更多的方法，
ReentrantLock，意思是“可重入锁”
2.3.ReentrantLock的使用案例：
1.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
由于在前面讲到如果采用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
import java.util.ArrayList; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class MyLockTest { private static ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>(); static Lock lock = new ReentrantLock(); public static <E> void main(String[] args) { new Thread() { public void run() { Thread thread = Thread.currentThread(); lock.lock(); try { System.out.println(thread.getName() + "得到了锁"); for (int i = 0; i < 5; i++) { arrayList.add(i); } } catch (Exception e) { // TODO: handle exception } finally { System.out.println(thread.getName() + "释放了锁"); lock.unlock(); } }; }.start(); new Thread() { public void run() { Thread thread = Thread.currentThread(); lock.lock(); try { System.out.println(thread.getName() + "得到了锁"); for (int i = 0; i < 5; i++) { arrayList.add(i); } } catch (Exception e) { // TODO: handle exception } finally { System.out.println(thread.getName() + "释放了锁"); lock.unlock(); } }; }.start(); } }
2.tryLock()：方法是有返回值的，它表示用来尝试获取锁，如果获取成功，则返回true，如果获取失败（即锁已被其他线程获取），则返回false，也
就说这个方法无论如何都会立即返回。在拿不到锁时不会一直在那等待
package cn.cn.lock; import java.util.ArrayList; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; /** * 观察现象：一个线程获得锁后，另一个线程取不到锁，不会一直等待 */ public class MyTryLock { private static ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>(); static Lock lock = new ReentrantLock(); public static void main(String[] args) { new Thread() { public void run() { Thread thread = Thread.currentThread(); boolean tryLock = lock.tryLock(); System.out.println(thread.getName()+" "+tryLock); if (tryLock) { try { System.out.println(thread.getName() + "得到了锁"); for (int i = 0; i < 5; i++) { arrayList.add(i); } } catch (Exception e) { // TODO: handle exception } finally { System.out.println(thread.getName() + "释放了锁"); lock.unlock(); } } }; }.start(); new Thread() { public void run() { Thread thread = Thread.currentThread(); boolean tryLock = lock.tryLock(); System.out.println(thread.getName()+" "+tryLock); if (tryLock) { try { System.out.println(thread.getName() + "得到了锁"); for (int i = 0; i < 5; i++) { arrayList.add(i); } } catch (Exception e) { // TODO: handle exception } finally { System.out.println(thread.getName() + "释放了锁"); lock.unlock(); } } }; }.start(); } }
3.tryLock(long time, TimeUnit unit)：方法和tryLock()方法是类似的，只不过区别在于这个方法在拿不到锁时会等待一定的时间，在时间期限之内
如果还拿不到锁，就返回false。如果如果一开始拿到锁或者在等待期间内拿到了锁，则返回true
4.lockInterruptibly()：方法比较特殊，当通过这个方法去获取锁时，如果其他线程正在等待获取锁，则这个线程能够响应中断，即中断线程的等待
状态。也就使说，当两个线程同时通过lock.lockInterruptibly()想获取某个锁时，假若此时线程A获取到了锁，而线程B只有等待，那么对线程B调用这个
interrupt()方法能够中断线程B的等待过程注意，当一个线程获取了锁之后，是不会被interrupt()方法中断的。
因此当通过lockInterruptibly()方法获取某个锁时，如果不能获取到，只有进行等待的情况下，是可以响应中断的
而用synchronized修饰的话，当一个线程处于等待某个锁的状态，是无法被中断的，只有一直等待下去
package cn.cn.lock; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; /** * 观察现象：如果thread-0得到了锁，阻塞。。。thread-1尝试获取锁，如果拿不到，则可以被中断等待 */ public class MyInterruptibly { private Lock lock = new ReentrantLock(); public static void main(String[] args) { MyInterruptibly test = new MyInterruptibly(); MyThread thread0 = new MyThread(test); MyThread thread1 = new MyThread(test); thread0.start(); thread1.start(); try { Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } thread1.interrupt(); System.out.println("====================="); } public void insert(Thread thread) throws InterruptedException{ lock.lockInterruptibly(); //注意，如果需要正确中断等待锁的线程，必须将获取锁放在外面，然后将InterruptedException抛出 try { System.out.println(thread.getName()+"得到了锁"); long startTime = System.currentTimeMillis(); for( ; ;) { if(System.currentTimeMillis() - startTime >= Integer.MAX_VALUE) break; //插入数据 } } finally { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行finally"); lock.unlock(); System.out.println(thread.getName()+"释放了锁"); } } } class MyThread extends Thread { private MyInterruptibly test = null; public MyThread(MyInterruptibly test) { this.test = test; } @Override public void run() { try { test.insert(Thread.currentThread()); } catch (Exception e) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"被中断"); } } }
3.ReadWriteLock
ReadWriteLock也是一个接口，在它里面只定义了两个方法:
public interface ReadWriteLock { /** * Returns the lock used for reading. * * @return the lock used for reading. */ Lock readLock(); /** * Returns the lock used for writing. * * @return the lock used for writing. */ Lock writeLock(); }
一个用来获取读锁，一个用来获取写锁。也就是说将文件的读写操作分开，分成2个锁来分配给线程，从而使得多个线程可以同时进行读操作。
下面的ReentrantReadWriteLock实现了ReadWriteLock接口
3.1.ReentrantReadWriteLock
ReentrantReadWriteLock里面提供了很多丰富的方法，不过最主要的有两个方法：readLock()和writeLock()用来获取读锁和写锁
例子1：假如有多个线程要同时进行读操作的话，先看一下synchronized达到的效果
package cn.cn.lock; /** * 一个线程又要读又要写，用synchronize来实现的话，读写操作都只能锁住后一个线程一个线程地进行 * @author */ public class MySynchronizedReadWrite { public static void main(String[] args) { final MySynchronizedReadWrite test = new MySynchronizedReadWrite(); new Thread(){ public void run() { test.get(Thread.currentThread()); }; }.start(); new Thread(){ public void run() { test.get(Thread.currentThread()); }; }.start(); } public synchronized void get(Thread thread) { long start = System.currentTimeMillis(); int i=0; while(System.currentTimeMillis() - start <= 1) { i++; if(i%4==0){ System.out.println(thread.getName()+"正在进行写操作"); }else { System.out.println(thread.getName()+"正在进行读操作"); } } System.out.println(thread.getName()+"读写操作完毕"); } }
例子2：改成用读写锁的话：
package cn.cn.lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock; /** * 使用读写锁，可以实现读写分离锁定，读操作并发进行，写操作锁定单个线程 * * 如果有一个线程已经占用了读锁，则此时其他线程如果要申请写锁，则申请写锁的线程会一直等待释放读锁。 * 如果有一个线程已经占用了写锁，则此时其他线程如果申请写锁或者读锁，则申请的线程会一直等待释放写锁。 * */ public class MyReentrantReadWriteLock { private ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock(); public static void main(String[] args) { final MyReentrantReadWriteLock test = new MyReentrantReadWriteLock(); new Thread(){ public void run() { test.get(Thread.currentThread()); test.write(Thread.currentThread()); }; }.start(); new Thread(){ public void run() { test.get(Thread.currentThread()); test.write(Thread.currentThread()); }; }.start(); } /** * 读操作,用读锁来锁定 * @param thread */ public void get(Thread thread) { rwl.readLock().lock(); try { long start = System.currentTimeMillis(); while(System.currentTimeMillis() - start <= 1) { System.out.println(thread.getName()+"正在进行读操作"); } System.out.println(thread.getName()+"读操作完毕"); } finally { rwl.readLock().unlock(); } } /** * 写操作，用写锁来锁定 * @param thread */ public void write(Thread thread) { rwl.writeLock().lock();; try { long start = System.currentTimeMillis(); while(System.currentTimeMillis() - start <= 1) { System.out.println(thread.getName()+"正在进行写操作"); } System.out.println(thread.getName()+"写操作完毕"); } finally { rwl.writeLock().unlock(); } } }
注意：
不过要注意的是，如果有一个线程已经占用了读锁，则此时其他线程如果要申请写锁，则申请写锁的线程会一直等待释放读锁。
如果有一个线程已经占用了写锁，则此时其他线程如果申请写锁或者读锁，则申请的线程会一直等待释放写锁。
Lock和synchronized的选择
1）Lock是一个接口，而synchronized是Java中的关键字，synchronized是内置的语言实现；
2）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；
3）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；
4）通过Lock可以知道有没有成功获取锁，而synchronized却无法办到。
5）Lock可以提高多个线程进行读操作的效率。
在性能上来说，如果竞争资源不激烈，两者的性能是差不多的，而当竞争资源非常激烈时（即有大量线程同时竞争），此时Lock的性能要远远优于
synchronized。所以说，在具体使用时要根据适当情况选择