第一部分：并发理论基础03->互斥锁（上），解决原子性问题

1.原子性

一个或多个操作在cpu执行的过程中不被中断的特性，称为原子性

2.如何解决原子性问题

源头是执行一半线程切换，禁止线程切换是不是就可以了？
操作系统的线程切换，是操作系统自己控制cpu进行的，所以禁止操作系统的cpu发生中断就可以禁止线程切换

单核cpu场景，同一时刻只有一个线程执行，禁止cpu中断，操作系统就不会重新调度线程，禁止了线程切换，获取cpu使用权的线程就可以不间断执行。两次写操作，要么都被执行，要么都没有被执行，具有原子性

多核cpu场景，同一时刻，可能2个线程同时运行，一个线程在cpu1核上，一个线程在cpu2核上，禁止cpu中断，只能保证cpu上的线程连续执行不被线程切换走，不能保证同一时刻只有一个线程执行。

同一时刻，只有一个线程执行，这个条件非常重要，我们成为互斥。我们对共享变量的修改，是互斥的，无论是单核还是多核cpu，都能保证原子性

3.简易锁模型

互斥，锁。

需要互斥执行的代码成为临界区。线程进入临界区之前，尝试加锁，如果成功，进入临界区。线程持有锁，否则就等待，直到持有锁的线程解锁。持有锁的线程执行完临界区代码后，解锁unlock

类比进坑锁门，出坑开门，如厕就是临界区。

4.改建的锁模型

锁和资源的关系

创建和资源关联的锁

5.java语言提供的同步锁synchronized

synchronized就是锁的一种实现，synchronized关键字可以修饰方法，修饰代码库，

代码范例

class X {
  // 修饰非静态方法
  synchronized void foo() {
    // 临界区
  }
  // 修饰静态方法
  synchronized static void bar() {
    // 临界区
  }
  // 修饰代码块
  Object obj = new Object()；
  void baz() {
    synchronized(obj) {
      // 临界区
    }
  }
}  

synchronized 默认加上了加锁，解锁操作。
synchronized修饰代码库的时候，锁定了obj对象
synchronized修饰方法时候，锁定的是当前实例对象this
synchronized修饰静态方法时候，锁定的是当前类的class对象
修饰静态方法的具体含义

class X {
  // 修饰静态方法
  synchronized(X.class) static void bar() {
    // 临界区
  }
}

修饰非静态方法的具体含义

class X {
  // 修饰非静态方法
  synchronized(this) void foo() {
    // 临界区
  }
}

6.多线程共享数据修改问题

synchronized

class SafeCalc {
  long value = 0L;
  long get() {
    return value;
  }
  synchronized void addOne() {
    value += 1;
  }
  long get() { return value; }
}

synchronized修饰addOne方法后，一定能保证原子操作，
可见性呢？
6个happens-before中的管程中锁规则说明了，对锁的解锁happens-before与后续对这个锁的加锁操作

管程就是synchronized，synchronized修饰的临界区是互斥的，同一时刻只有一个线程执行临界区的代码

而解锁操作happens-before后续对这个锁的加锁操作。
多线程同时之同时addOne方法，可见性是保证的，A线程修改完后，解锁happens-before与B线程的加锁，数据的可见性有保证

get方法可见不？
答案是不可见，管程中只保证后续对这个锁的加锁的可见性，get方法没有加锁，所以没法保证可见性，优化成synchronized修饰就可以解决这个问题了
get和addOne用的是一把锁this

7.锁和受保护资源的关系

受保护资源和缩之间的关系是N:1，一把锁保护多个资源可以，多把锁保护一个资源不可行

class SafeCalc {
  static long value = 0L;
  synchronized long get() {
    return value;
  }
  synchronized static void addOne() {
    value += 1;
  }
}

修改数据用的是SafeCalc.class锁，而get()用的是this锁，
修改数据的synchronized可见性只保证向同锁的可见性
这两个临界区没有互斥关系，所以有并发问题了

8.总结

互斥锁，需要深知锁的对象和缩之间的关系，才能用好互斥锁。