JUC并发学习之Lock锁

1.IDEA环境配置爬坑

1.1 在project中配置JDK对应的版本，本例中使用JDK1.8，下同。

1.2 在Modules中配置JDK对应版本，即使用JDK1.8。

1.3 java Compiler配置

默认一般是1.5需要改成需要的JDK版本，即使用JDK1.8。

2.JUC的定义

JUC是java.util.conurrent工具包，通常用于处理并发编程。

小知识点：

Thread类为线程类，Runnable接口（函数式接口）创建的线程是让类实现Runnable接口,然后给到线程类执行，Runnable接口是没有返回值的并且效率是低于Callable接口实现的线程，而Callable接口就是属于java.util.conurrent工具包。

2.1 线程和进程的定义

进程即CPU资源分配的最小单位，由多个线程组成，最少包含一个线程，是操作系统中的应用程序。

线程即CPU调度和执行的最小单位，是进程当中的一条执行路径，用来执行具体的任务和功能。

Java中默认的线程有两种：一种是main线程，还有一种是GC线程 垃圾回收。

java是不能开启线程的，只能通过本地的native方法（start0（）调用底层的C++语言操作硬件）进行启动，因为Java无法直接操作硬件，是运行在虚拟机上的。

2.1.1 线程的生命周期

NEW(新生)==》RUNNABLE（运行）==》（BLOCKED(阻塞)、WAITING(等待，一直等待)、TIMED_WAITING(超时等待)）==》TERMINATED(终止);

2.1.2 wait和sleep的区别

2.1.2.1 属于不同的类

wait属于Oject类，而sleep属于Thread类；

2.1.2.2 是否释放锁

wait会释放锁，sleep不会释放锁；

2.1.2.3 使用的范围不同

wait必须在同步代码块中使用，sleep可以在任意地方使用；

2.1.2.4 是否需要补货异常

wait和sleep必须捕获中断异常；

2.2 并发和并行

并发即多个线程操作同一个资源，一个时间段交替进行；

并发编程是为了充分利用cpu的资源；

并行即多个线程操作同一个资源，同一时间同时执行；

可以通过Runtime.getRuntime().availableProcessors()来获取本机的逻辑处理器个数，即本机最大同时可以执行的线程个数（cpu核数）；

3.解决并发之Lock锁

3.1 使用Synchronized修饰词修饰资源类的调用方法；

3.2 使用JUC包下的Lock锁

3.2.1 JUC包下的Lock接口有三个实现类ReentrantLock（可重入锁，通常都使用这个）、ReentrantReaderWriterLock.ReadLock(读锁)、ReentrantReaderWriterLock.WriterLock(写锁)

3.2.2 创建ReentrantLock可重入锁

默认使用无参数的非公平锁为了公平执行，可以插队处理；

有布尔参数的构造器为公平锁，按照先入先出，后入后出的顺序执行。

public ReentrantLock() {
    sync = new NonfairSync();
}

public ReentrantLock(boolean fair) {
    sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
}

小知识点：IDEA操作快捷键Ctrl+Alt+T可以将光标放在需要加逻辑判断等的代码上或后边，可以给这段代码快速加上逻辑判断、try/catch、循环等；

3.2.3 使用Lock锁的步骤

3.2.3.1 new 一个Lock接口的实现类

3.2.3.2 加锁，通过对象调用lock()方法；

3.2.3.3 try/catch/finally，其中业务代码放到try中；

3.2.3.4 解锁，在finally中通过对象调用unlock()方法；

3.3 Synchronized和Lock锁的区别

3.3.1 定义不同

Synchronized是java内置关键字，Lock是一个接口；

3.3.2 是否获取锁 

Synchronized无法判断获取锁的状态，Lock可以判断是否获取锁

3.3.3 是否释放锁

Synchronized会自动释放锁，Lock必须手动释放锁，如果不释放会造成死锁；

3.3.4 遇到阻塞等突发情况

Synchronized如果获取锁的线程阻塞了，其他线程会一直等待这个线程；

Lock锁可以通过trylock()方法尝试获取锁，面对这种突发事情，不用一直等待下去；

3.3.5 是否可变

Synchronized是默认可重入锁，并且不可中断，采用非公平方式，可以插入别的线程，但是因为是内置的关键字所以不可改变；

Lock锁默认也是可重入锁，可以判断是否中断，可以设置是否是公平方式(在构造器中传入true就是公平模式)，因此是可变可手动控制的。

3.3.6 适用范围

Synchronized适用于锁少量的代码同步问题，Lock锁适用于锁大量的同步代码。

3.3.7 显隐性

Synchronized是隐式的，Lock锁是显式的扩展性更好，Lock锁可以精准唤醒；