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synchronized的缺陷
synchronized修饰的代码只有获取锁的线程才能够执行，其他线程只能等待该线程释放锁。一个线程释放锁的情况有以下方式：

• 获取锁的线程完成了synchronized修饰的代码块的执行。
• 线程执行时发生异常，JVM自动释放锁。

锁会因为等待I/O，sleep()方法等原因被阻塞而不释放锁，此时如果线程还处于用synchronized修饰的代码区域里，那么其他线程只能等待，这样就影响了效率。因此Java提供了Lock来实现另一个机制，即不让线程无限期的等待下去。

思考一个情景，当多线程读写文件时，读操作和写操作会发生冲突，写操作和写操作会发生冲突，但读操作和读操作不会有冲突。如果使用synchronized来修饰的话，就很可能造成多个读操作无法同时进行的可能（如果只用synchronized修饰写方法，那么可能造成读写冲突，如果同时修饰了读写方法，则会有读读干扰）。此时就需要用到Lock，换言之Lock比synchronized提供了更多的功能。

使用Lock需要注意以下两点：

• Lock不是语言内置的，synchronized是Java关键字，为内置特性，Lock是一个类，通过这个类可以实现同步访问。
• 采用synchronized时我们不需要手动去控制加锁和释放，系统会自动控制。而使用Lock类，我们需要手动的加锁和释放，不主动释放可能会造成死锁。实际上Lock类的使用某种意义上讲要比synchronized更加直观。

Lock类接口设计
Lock类本身是一个接口，其方法如下：

public interface Lock {void lock();void lockInterruptibly() throws InterruptedException;boolean tryLock();boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException;void unlock();Condition newCondition();
}

下面依次讲解一下其中各个方法。

• lock() 方法使用最多，作用是用于获取锁，如果锁已经被其他线程获得，则等待。通常情况下，lock使用以下方式去获取锁：

Lock lock = new ReentrantLock();
lock.lock();
try{//处理任务
}catch(Exception ex){}finally{lock.unlock();   //释放锁
}

• lockInterruptibly() 和lock()的区别是lockInterruptibly()锁定的线程处于等待状态时，允许线程的打断操作，线程使用Thread.interrupt()打断该线程后会直接返回并抛出一个InterruptException()；lock()方法锁定对象时如果在等待时检测到线程使用Thread.interrupt()，仍然会继续尝试获取锁，失败则继续休眠，只是在成功获取锁之后在把当前线程置为interrupt状态。也就使说，当两个线程同时通过lockInterruptibly()想获取某个锁时，假若此时线程A获取到了锁，而线程B只有在等待，那么对线程B调用threadB.interrupt()方法能够中断线程B的等待过程。
  因此，lockInterruptibly()方法必须实现catch(InterruptException e)代码块。常见使用方式如下：

public void method() throws InterruptedException {lock.lockInterruptibly();try {  //.....}finally {lock.unlock();}  
}

• tryLock(long time, TimeUnit unit) 则是介于二者之间，用户设定一个等待时间，如果在这个时间内获取到了锁，则返回true，否则返回false结束。

• unlock() 从上面的代码里我们也看到，unlock()一般放在异常处理操作的finally字符控制的代码块中。我们要记得Lock和sychronized的区别，防止产生死锁。

• newCondition() 线程中通信使用

公平锁

公平锁即当多个线程等待的一个资源的锁释放时，线程不是随机的获取资源而是等待时间最久的线程获取资源(FIFO)。Java中，synchronized是一个非公平锁，无法保证锁的获取顺序。ReentrantLock和ReentrantReadWriteLock默认也是非公平锁，但可以设置成公平锁。我们前面的实例中初始化ReentrantLock和ReentrantReadWriteLock时都是无参数的。实际上，它们提供一个默认的boolean变量fair，为true则为公平锁，为false则为非公平锁，默认为false。因此，当我们想将其实现为公平锁时，仅需要初始化时赋值true。即：

 Lock lock = new ReentrantLock(true);

读写锁

package com.zhihua.demo01;import java.util.Random;
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;/*** 读写锁* @author caizh**/
public class ReadWriteLockTest {public static void main(String[] args) {final Queue3 q3 = new Queue3();for(int i=0;i<3;i++){new Thread(){public void run(){while(true){q3.get();                       }}}.start();new Thread(){public void run(){while(true){q3.put(new Random().nextInt(10000));}}           }.start();}}}
class Queue3{//共享数据，只能有一个线程能写该数据，但可以有多个线程同时读该数据。private Object data = null;ReadWriteLock rWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();public void get() {rWriteLock.readLock().lock();try {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " be ready to read data!");Thread.sleep((long)(Math.random()*1000));System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "have read data :" + data);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}finally {rWriteLock.readLock().unlock();}}public void put(Object data) {rWriteLock.writeLock().lock();try {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " be ready to write data!");                  Thread.sleep((long)(Math.random()*1000));this.data = data;       System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " have write data: " + data);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}finally {rWriteLock.writeLock().unlock();}}
}

Lock和synchronized的选择

• synchronized是内置语言实现的关键字，Lock是为了实现更高级锁功能而提供的接口。
• synchronized发生异常时自动释放占有的锁，Lock需要在finally块中手动释放锁。因此从安全性角度讲，既可以用Lock又可以用synchronized时(即不需要锁的更高级功能时)使用synchronized更保险。
• 线程激烈竞争时Lock的性能远优于synchronized，即有大量线程时推荐使用Lock。
• Lock可以通过lockInterruptibly()接口实现可中断锁。
• ReentrantReadWriteLock实现了封装好的读写锁用于大量读少量写读者优先情景解决了synchronized读写情景难以实现问题。

synchronized和lock分别实现买票案例：

package com.zhihua;import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;/** 一、用于解决多线程安全问题的方式：* synchronized:隐式锁* 1. 同步代码块* 2. 同步方法* jdk 1.5 后：* 3. 同步锁 Lock* 注意：是一个显示锁，需要通过 lock() 方法上锁，必须通过 unlock() 方法进行释放锁*/
public class TestLock {public static void main(String[] args) {Ticket ticket = new Ticket();new Thread(ticket, "1号窗口").start();new Thread(ticket, "2号窗口").start();new Thread(ticket, "3号窗口").start();TicketSynchronized sTicketSynchronized = new TicketSynchronized();
//      new Thread(sTicketSynchronized, "1号窗口").start();
//      new Thread(sTicketSynchronized, "2号窗口").start();
//      new Thread(sTicketSynchronized, "3号窗口").start(); }
}class TicketSynchronized implements Runnable{private int tick = 100;@Overridepublic void run() {sale();}public synchronized void sale() {while(true) {if(tick>0) {try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 完成售票，余票为：" + --tick);}else {System.out.println("票已售完");break;}}}
}class Ticket implements Runnable{private int tick = 100;private Lock lock = new ReentrantLock();@Overridepublic void run() {while(true) {lock.lock();try {if(tick>0) {try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 完成售票，余票为：" + --tick);}else {System.out.println("票已售完");break;}} finally {lock.unlock();}}}
}