怎么在java中实现多线程的互斥与同步

锁就相当于上图的房子,里面放着会被并发访问的共享变量

此时绿色区域(所有者)无线程,此时多个线程想并发访问房子里的共享变量,那么只允许其中一个线程进入房子访问,并把房门锁上。

剩下的没有拿到锁的线程只能在entrylist中排队

中所有者的线程访问结束后会离开房子,并告诉entrylist的线程可以进房子了

entrylist的线程开始新一轮的挣锁,如此反复

这样就能解决互斥的问题

解决同步

(这涉及到为什么等(),通知()方法需要用锁,就是因为只有用了锁才能完成同步,那么怎么完成的呢?）

• 多个线程同时启动，如果希望B线程在A线程之后执行

• 那么当B先抢到锁，即先进入了房子，此时A只能在entrylist中排队

• 为了让A先执行，那么可以先让B进入蓝色区域，即waitset中等待，并且把门打开，告诉entrylist中的线程可以进来了

• 那么A进来后，执行完任务，临走时通知waitset中的B，B再回到绿色区域执行任务就能保证有序了

• 这样就能解决同步问题

那么room这个数据结构其实就是synchronized的核心了，接下来总结synchronized原理的时候会一直用room的例子

二、synchronized

很多人对synchronized原理的理解也就停留在知道字节码有个monitor关键字来管理锁，再浅一点的只知道怎么用，再者懂得深一点的却记不住。我之前就是想深入了解一下但觉得苦涩，就看不下去了，看了黑马的笔记我觉得这玩意儿其实很简单，所以好的老师还是比较重要的。那么在此我也记录一下怎么更好的去理解synchronized的底层原理

从字节码我们可以知道synchronized的底层就是关联了一个monitor，那么这玩意儿是个什么东西，怎么实现锁的功能呢？

首先，可以把monitor的数据结构简化成上图的room，具体点描述如下图

• synchronized（锁对象）的时候，相当于让锁对象绑定了一个monitor（具体绑定方法不打算在后面总结）

• 那么多个线程中方法涉及到该锁对象时，都会来访问锁对象对应的monitor

• 此时线程thread-2抢到了锁，操作就是让monitor中的owner字段指向thread-2线程，意味着当前线程获取到了基于该monitor的锁

• 其他没抢到锁的，monitor会将他们放在Entrylist中等待，这些线程只能在队列中等着

• thread-2线程完成操作后就会退出，并通知entrylist的线程重新抢锁

• 如果在执行过程中，线程调用了wait()方法，monitor就会将他们放入waitset中等待别人唤醒

• （看回room结构）owner进入waitset后会把门打开，让entrylist的线程进来

• 直到某时刻owner中有线程调用notify()方法，waitset中的线程才会被唤醒，唤醒后会进入entrylist中重新抢锁

以上就是synchronized的原理。有人就会问了，你说的这些文字我都懂啊，搞个图摆在这也没啥用。

接下来我将从上图直接回答下面的常见的问题

wait()和notify()为什么都得在synchronized后使用？

• wait()就是将线程放入waitset中，那么waitset是在room里面的，不上锁怎么能进room中？同理，不进入room，在门外怎么使用notify()怎么能叫醒waitset中的线程？

wait()会释放锁吗？

• 废话，不开门的话，怎么放线程进来，就更别提唤醒了

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