【并发编程】从一个程序入门synchronized

看这么一段代码，思考为什么结果不是0?

public class SyncDemo {

	private static int count = 0;

	public static void increment() {
		count++;
	}

	public static void decrement() {
		count--;
	}

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Thread t1 = new Thread(() -> {
			for (int i = 0; i < 10000; i++) {
				increment();
			}
		}, "t1");
		Thread t2 = new Thread(() -> {
			for (int i = 0; i < 10000; i++) {
				decrement();
			}
		}, "t2");
		t1.start();
		t2.start();
		t1.join();
		t2.join();

		System.out.println(count);
	}
}

问题分析

• Java 中对静态变量的自增，自减并不是原子操作。

i++的JVM 字节码指令

• getstatic i // 获取静态变量i的值
• iconst_1 // 将int常量1压入操作数栈
• iadd // 自增

i--的JVM 字节码指令

• getstatic i // 获取静态变量i的值
• iconst_1 // 将int常量1压入操作数栈
• isub // 自减

临界区（ Critical Section）

• 我们知道一个程序可以运行多个线程是没有任何问题的。
• 但是多个线程去读共享资源，也是没有问题的！
• 在多个线程对共享资源读写操作时发生指令交错，就会出现问题！
• 一段代码块内如果存在对共享资源的多线程读写操作，称这段代码块为临界区，其共享资源为临界资源。往简单说，上面的i-- 与 i++ 的代码块就是临界区。

竞态条件（ Race Condition ）

• 多个线程在临界区内执行，由于代码的执行序列不同而导致结果无法预测，称之为发生了竞态条件。
• 阻塞式的解决方案：synchronized，Lock
• 非阻塞式的解决方案：原子变量

synchronized解决结果不为0的问题

• 第一种方式

	public synchronized static void increment() {
		count++;
	}

	public static synchronized void decrement() {
		count--;
	}

• 第二种方式

	private static String lock = "";

	public static void increment() {
		synchronized (lock) {
			count++;
		}
	}

	public static void decrement() {
		synchronized (lock) {
			count--;
		}
	}

不同位置的synchronized有什么区别呢？

结束语

• 本文只说synchronized的基础使用。深入研究请关注后面的文章！
• synchronized底层原理：Monitor（管程/监视器）
• 从对象在内存布局的布局上深入了解synchronized的各种锁（锁粗化（Lock Coarsening）、锁消除（Lock Elimination）、轻量级锁（Lightweight Locking）、偏向锁（Biased Locking）、自适应自旋（Adaptive Spinning））优化原理
• 为什么synchronized的性能能与Lock持平？锁的优化！

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