同個人博客：http://tsundere-x.top/

一、互斥

為何需要引入互斥機制？

當多個線程對同一數(shù)據(jù)并發(fā)讀寫（至少有一個線程執(zhí)行寫操作）時，這種情形被稱為競爭。競爭會導致數(shù)據(jù)讀或寫的不確定性。而有時這種不確定性是不可容忍的。

如何實現(xiàn)互斥？

在并發(fā)程序設計中，通常使用鎖機制來實現(xiàn)互斥

1、由用戶標記必須原子執(zhí)行的代碼段，即使用synchronized關鍵字

2、給資源一把配有自動機制的鎖

【注意】：

Java將資源限定為引用型對象，并為每一對象自動配備一把鎖：鎖初始時處于打開狀態(tài)。synchronized標記的原子代碼段在訪問資源前，會自動檢測資源對象持有的鎖是否處于打開狀態(tài)。若是，則占用并同時將鎖置為鎖閉態(tài)，并在該代碼段執(zhí)行完畢后。將鎖的狀態(tài)值為打開態(tài)；若否，則持有該代碼的線程因等待資源占用而進入阻塞態(tài)。

? 只有對象才有鎖，對基本類型的數(shù)據(jù)，無法實現(xiàn)線程的互斥訪問。

? 對于未使用synchronized標記的代碼，鎖機制不起作用。

? 無論正常結束還是異常退出，都將自動釋放鎖。

死鎖和活鎖

死鎖：就是多個線程對臨界資源的循環(huán)等待，使得這些線程均都無法獲得執(zhí)行。

例如：A，B，C三個線程分別占用D1、D2、D3三個臨界資源，A只有獲得B占用的資源D2,方能繼續(xù)運行；而B只有獲得C占用的資源D3，方能繼續(xù)運行；C只有獲得A占用的資源D1，方能繼續(xù)運行。這樣，A,B,C處在對資源的循環(huán)等待狀態(tài)，均無法前進。

活鎖：也稱饑餓。就是某線程雖有執(zhí)行的資格，但由于某種原因總是得不到執(zhí)行。

例如：A,B,C三個線程循環(huán)訪問臨界資源D，但A，B的優(yōu)先級相同，但均高于C。由于Java的搶占式策略，C線程可能總得不到執(zhí)行。

二、同步

同步（Sync）

多個線程的運行滿足特定的節(jié)奏

所謂同步，就是發(fā)出一個功能調用時，在沒有得到結果之前，該調用就不返回或繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)操作。

根據(jù)這個定義，Java中所有方法都是同步調用，應為必須要等到結果后才會繼續(xù)執(zhí)行。我們在說同步、異步的時候，一般而言是特指那些需要其他端協(xié)作或者需要一定時間完成的任務。

簡單來說，同步就是必須一件一件事做，等前一件做完了才能做下一件事。

異步（Async）

多個線程的運行相互獨立，彼此間無依賴性

異步與同步相對，當一個異步過程調用發(fā)出后，調用者在沒有得到結果之前，就可以繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)操作。當這個調用完成后，一般通過狀態(tài)、通知和回調來通知調用者。對于異步調用，調用的返回并不受調用者控制。

舉個例子簡單說明下兩者的區(qū)別：

同步：火車站多個窗口賣火車票，假設A窗口當賣第288張時，在這個短暫的過程中，其他窗口都不能賣這張票，也不能繼續(xù)往下賣，必須這張票處理完其他窗口才能繼續(xù)賣票。直白點說就是當你看見程序里出現(xiàn)synchronized這個關鍵字，將任務鎖起來，當某個線程進來時，不能讓其他線程繼續(xù)進來，那就代表是同步了。

異步：當我們用手機下載某個視頻時，我們大多數(shù)人都不會一直等著這個視頻下載完，而是在下載的過程看看手機里的其他東西，比如用qq或者是微信聊聊天，這種的就是異步，你執(zhí)行你的，我執(zhí)行我的，互不干擾。比如上面賣火車票，如果多個窗口之間互不影響，我行我素，A窗口賣到第288張了，B窗口不管A窗口，自己也賣第288張票，那顯然會出錯了。

并發(fā)

在操作系統(tǒng)中，是指一個時間段中有幾個程序都處于已啟動運行到運行完畢之間，且這幾個程序都是在同一個處理機上運行。其中兩種并發(fā)關系分別是同步和互斥。

并行

在單處理器中多道程序設計系統(tǒng)中，進程被交替執(zhí)行，表現(xiàn)出一種并發(fā)的外部特種；在多處理器系統(tǒng)中，進程不僅可以交替執(zhí)行，而且可以重疊執(zhí)行。在多處理器上的程序才可實現(xiàn)并行處理。從而可知，并行是針對多處理器而言的。并行是同時發(fā)生的多個并發(fā)事件，具有并發(fā)的含義，但并發(fā)不一定并行，也亦是說并發(fā)事 件之間不一定要同一時刻發(fā)生。

Java的同步機制 = 存取共享資源的互斥機制 + 線程間的通信機制

用于線程通信的方法存在于Object類中，包括wait()、notify()、notifyAll()。wait()會暫停當前線程的執(zhí)行，并釋放所持有的鎖，進入等待狀態(tài)；notify()操作將喚醒一個等待的線程；notifyAll()將喚醒所有等待的進程。

【注意】

wait()、notify()、notifyAll()都是final方法，不允許被重寫；這些方法只能直接或間接地用于臨界區(qū)中，否則，將會產生非法監(jiān)控鎖狀態(tài)異常。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的线程的互斥与同步机制的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。