线程同步概念

根据一篇文章，精简了一下关于线程同步的知识

什么是线程同步?
当使用多个线程来访问同一个数据时，非常容易出现线程安全问题(比如多个线程都在操作同一数据导致数据不一致),
所以我们用同步机制来解决这些问题。

为什么要同步？
1. 线程同步=线程排队
2. 多个线程访问共享的资源才需要同步
3. 多个线程读取常量不用同步，读取变量才要同步，即涉及线程要要对数据修改才同步
4. 多个线程访问共享资源的代码有可能是同一份代码，也有可能是不同的代码；无论是否执行同一份代码，只要这些线程的代码访问同一份可变的共享资源，这些线程之间就需要同步。

如何线程同步？
1. 给共享资源的访问加同步锁(注意，为什么不是在每个对象里添加锁机制？没必要，因为同步是很耗资源的)
2. 同步锁是加在访问共享资源的代码段上的
3. 如果访问同一份共享资源，加的是不同的同步锁，并不起到同步的作用，且该同步锁没有任何意义，也就是关键要判断该锁是否是同一同步锁
4. 也就是说，同步锁本身也一定是多个线程之间的共享对象
5. 如函数体内部产生的同步锁，对于多线程不是同一个同步锁(具体看例子)
6. 任何一个Object Reference都可以作为同步锁
7. 是否是同一个同步锁，也就是看同步代码间，synchronized关键字是否使用同一个Object Reference，即同一个内存地址
8. 可以使用类的static final的属性对象作同步锁，使用final就是为了保证引用不要改变，保证同一个同步锁
9. 由于同步的范围越小越好，同步的代码块越少越好，所以不同的共享资源，要使用不同的同步锁，即缩小同步粒度

进程或线程同步互斥的控制方法
1.临界区（Critical Section）:通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码，速度快，适合控制数据访问。
2.互斥量（Mutex）:为协调共同对一个共享资源的单独访问而设计的。是一种信号量，常用来防止两个进程或线程在同一时刻访问相同的共享资源。
3.信号量（Semaphore）:为控制一个具有有限数量用户资源而设计。
4.事件（Event）:用来通知线程有一些事件已发生，从而启动后继任务的开始。
5.原子操作（Atomic operation）：即不可分割开的操作；该操作一定是在同一个cpu时间片中完成，这样即使线程被切换，多个线程也不会看到同一块内存中不完整的数据

 

为了加深理解，下面举几个例子。
有两个采购员，他们的工作内容是相同的，都是遵循如下的步骤：
（1）到市场上去，寻找并购买有潜力的样品。
（2）回到公司，写报告。
这两个人的工作内容虽然一样，他们都需要购买样品，他们可能买到同样种类的样品，但是他们绝对不会购买到同一件样品，他们之间没有任何共享资源。所以，他们可以各自进行自己的工作，互不干扰。
这两个采购员就相当于两个线程；两个采购员遵循相同的工作步骤，相当于这两个线程执行同一段代码。

下面给这两个采购员增加一个工作步骤。采购员需要根据公司的“布告栏”上面公布的信息，安排自己的工作计划。
这两个采购员有可能同时走到布告栏的前面，同时观看布告栏上的信息。这一点问题都没有。因为布告栏是只读的，这两个采购员谁都不会去修改布告栏上写的信息。

下面增加一个角色。一个办公室行政人员这个时候，也走到了布告栏前面，准备修改布告栏上的信息。
如果行政人员先到达布告栏，并且正在修改布告栏的内容。两个采购员这个时候，恰好也到了。这两个采购员就必须等待行政人员完成修改之后，才能观看修改后的信息。
如果行政人员到达的时候，两个采购员已经在观看布告栏了。那么行政人员需要等待两个采购员把当前信息记录下来之后，才能够写上新的信息。
上述这两种情况，行政人员和采购员对布告栏的访问就需要进行同步。因为其中一个线程（行政人员）修改了共享资源（布告栏）。而且我们可以看到，行政人员的工作流程和采购员的工作流程（执行代码）完全不同，
但是由于他们访问了同一份可变共享资源（布告栏），所以他们之间需要同步。