同步方法的实现方式有哪些

本文已参与「新人创作礼」活动，一起开启掘金创作之路。

1)同步方法 

    即有synchronized关键字修饰的方法。 

由于java的每个对象都有一个内置锁，当用此关键字修饰方法时，内置锁会保护整个方法。在调用该方法前，需要获得内置锁，否则就处于阻塞状态。代码如： 

public synchronized void save(){}

注： synchronized关键字也可以修饰静态方法，此时如果调用该静态方法，将会锁住整个类

2)同步代码块 

    即有synchronized关键字修饰的语句块。 

    被该关键字修饰的语句块会自动被加上内置锁，从而实现同步,代码如： 

    synchronized(object){ 

    }

    注：同步是一种高开销的操作，因此应该尽量减少同步的内容。 

    通常没有必要同步整个方法，使用synchronized代码块同步关键代码即可。 

3)使用特殊域变量(volatile)实现线程同步

    a.volatile关键字为域变量的访问提供了一种免锁机制， 

    b.使用volatile修饰域相当于告诉虚拟机该域可能会被其他线程更新， 

    c.因此每次使用该域就要重新计算，而不是使用寄存器中的值 

    d.volatile不会提供任何原子操作，它也不能用来修饰final类型的变量 

     注：多线程中的非同步问题主要出现在对域的读写上，如果让域自身避免这个问题，则就不需要修改操作该域的方法。 

    用final域，有锁保护的域和volatile域可以避免非同步的问题。 

4)使用重入锁实现线程同步

    在JavaSE5.0中新增了一个java.util.concurrent包来支持同步。 

    ReentrantLock类是可重入、互斥、实现了Lock接口的锁， 

    它与使用synchronized方法和快具有相同的基本行为和语义，并且扩展了其能力

    ReenreantLock类的常用方法有：

        ReentrantLock() : 创建一个ReentrantLock实例 

        lock() : 获得锁 

        unlock() : 释放锁 

    注：ReentrantLock()还有一个可以创建公平锁的构造方法，但由于能大幅度降低程序运行效率，不推荐使用 

  注：关于Lock对象和synchronized关键字的选择： 

        a.最好两个都不用，使用一种java.util.concurrent包提供的机制， 

            能够帮助用户处理所有与锁相关的代码。 

        b.如果synchronized关键字能满足用户的需求，就用synchronized，因为它能简化代码 

        c.如果需要更高级的功能，就用ReentrantLock类，此时要注意及时释放锁，否则会出现死锁，通常在finally代码释放锁 

5)使用局部变量实现线程同步 

    如果使用ThreadLocal管理变量，则每一个使用该变量的线程都获得该变量的副本， 

    副本之间相互独立，这样每一个线程都可以随意修改自己的变量副本，而不会对其他线程产生影响。

    ThreadLocal 类的常用方法

    ThreadLocal() : 创建一个线程本地变量 

    get() : 返回此线程局部变量的当前线程副本中的值 

    initialValue() : 返回此线程局部变量的当前线程的"初始值" 

    set(T value) : 将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置为value

注：ThreadLocal与同步机制 

        a.ThreadLocal与同步机制都是为了解决多线程中相同变量的访问冲突问题。 

        b.前者采用以"空间换时间"的方法，后者采用以"时间换空间"的方式 

6)使用阻塞队列实现线程同步

    前面5种同步方式都是在底层实现的线程同步，但是我们在实际开发当中，应当尽量远离底层结构。 

    使用javaSE5.0版本中新增的java.util.concurrent包将有助于简化开发。 

    本小节主要是使用LinkedBlockingQueue来实现线程的同步 

    LinkedBlockingQueue是一个基于已连接节点的，范围任意的blocking queue。 

    队列是先进先出的顺序（FIFO） 

   LinkedBlockingQueue 类常用方法 

    LinkedBlockingQueue() : 创建一个容量为Integer.MAX_VALUE的LinkedBlockingQueue 

    put(E e) : 在队尾添加一个元素，如果队列满则阻塞 

    size() : 返回队列中的元素个数 

    take() : 移除并返回队头元素，如果队列空则阻塞 

7)使用原子变量实现线程同步

需要使用线程同步的根本原因在于对普通变量的操作不是原子的。

那么什么是原子操作呢？

原子操作就是指将读取变量值、修改变量值、保存变量值看成一个整体来操作

即-这几种行为要么同时完成，要么都不完成。

在java的util.concurrent.atomic包中提供了创建了原子类型变量的工具类，

使用该类可以简化线程同步。

其中AtomicInteger 表可以用原子方式更新int的值，可用在应用程序中(如以原子方式增加的计数器)，

但不能用于替换Integer；可扩展Number，允许那些处理机遇数字类的工具和实用工具进行统一访问。

AtomicInteger类常用方法：

AtomicInteger(int initialValue) : 创建具有给定初始值的新的AtomicInteger

addAddGet(int dalta) : 以原子方式将给定值与当前值相加

get() : 获取当前值