线程的同步机制（概念、线程安全、死锁）

1. 背景

例子：创建个窗口卖票，总票数为100张.使用实现Runnable接口的方式
*
* 1.问题：卖票过程中，出现了重票、错票 -->出现了线程的安全问题
* 2.问题出现的原因：当某个线程操作车票的过程中，尚未操作完成时，其他线程参与进来，也操作车票。
* 3.如何解决：当一个线程a在操作ticket的时候，其他线程不能参与进来。直到线程a操作完ticket时，其他线程才可以开始操作ticket。这种情况即使线程a出现了阻塞，也不能被改变。

2. Java解决方案：同步机制

在Java中，我们通过同步机制，来解决线程的安全问题。

2.1 方式一：同步代码块

*   synchronized(同步监视器){
*      //需要被同步的代码
*
*   }
*  说明：1.操作共享数据的代码，即为需要被同步的代码。  -->不能包含代码多了，也不能包含代码少了。
*       2.共享数据：多个线程共同操作的变量。比如：ticket就是共享数据。
*       3.同步监视器，俗称：锁。任何一个类的对象，都可以充当锁。
*          要求：多个线程必须要共用同一把锁。
*
* 补充：在实现Runnable接口创建多线程的方式中，我们可以考虑使用this充当同步监视器。
       在继承Thread类创建多线程的方式中，慎用this充当同步监视器，考虑使用当前类充当同步监视器。
       

2.2 方式二：同步方法

*  如果操作共享数据的代码完整的声明在一个方法中，我们不妨将此方法声明同步的。

*  关于同步方法的总结：
*  1. 同步方法仍然涉及到同步监视器，只是不需要我们显式的声明。
*  2. 非静态的同步方法，同步监视器是：this
*     静态的同步方法，同步监视器是：当前类本身

2.3 方式三：Lock锁 --- JDK5.0新增

* 1. 面试题：synchronized 与 Lock的异同？
*   相同：二者都可以解决线程安全问题
*   不同：synchronized机制在执行完相应的同步代码以后，自动的释放同步监视器
*        Lock需要手动的启动同步（lock()，同时结束同步也需要手动的实现（unlock()）

2.4 使用的优先顺序

* Lock ---> 同步代码块（已经进入了方法体，分配了相应资源 ) ---> 同步方法（在方法体之外)

3.利弊

同步的方式，解决了线程的安全问题。---好处
操作同步代码时，只能一个线程参与，其他线程等待。相当于是一个单线程的过程，效率低。

4 面试题

Java是如何解决线程安全问题的，有几种方式？并对比几种方式的不同

synchronized和Lock方式解决线程安全问题的对比

5. 线程安全的单例模式(懒汉式)

线程安全的单例模式(懒汉式)

class Bank{

    private Bank(){}

    private static Bank instance = null;

    public static Bank getInstance(){
        //方式一：效率稍差
//        synchronized (Bank.class) {
//            if(instance == null){
//
//                instance = new Bank();
//            }
//            return instance;
//        }
        //方式二：效率更高
        if(instance == null){

            synchronized (Bank.class) {
                if(instance == null){

                    instance = new Bank();
                }

            }
        }
        return instance;
    }

}

面试题：写一个线程安全的单例模式。
        饿汉式。
        懒汉式：上面提供的。

6. 死锁问题

6.1 死锁的理解

不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃，
都在等待对方放弃自己需要的同步资源，就形成了线程的死锁

6.2 说明

* 1出现死锁后，不会出现异常，不会出现提示，只是所的线程都处于阻塞状态，
  无法继续
* 2我们使用同步时，要避免出现死锁。

6.3 举例

前一个线程A执行先拿住s1（mutex）后，锁住s1，若后一个线程B执行先拿住s2，并锁住
s2，此时A想要s2资源，B想要s1资源，两线程“互不想让”、互相等待对方先释放资源，于是形成了死锁！

public static void main(String[] args) {

    StringBuffer s1 = new StringBuffer();
    StringBuffer s2 = new StringBuffer();


    new Thread(){
        @Override
        public void run() {

            synchronized (s1){
                s1.append("a");
                s2.append("1");

                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (s2){
                    s1.append("b");
                    s2.append("2");

                    System.out.println(s1);
                    System.out.println(s2);
                }

            }

        }
    }.start();


    new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            synchronized (s2){

                s1.append("c");
                s2.append("3");

                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

                synchronized (s1){
                    s1.append("d");
                    s2.append("4");

                    System.out.println(s1);
                    System.out.println(s2);
                }

            }
        }
    }).start();

}