Java中的两种锁

为了保证线程安全，使用锁是其中一种方式，所以决定写篇文章巩固一下对锁的理解

锁的种类

1. 内置锁

内置锁的使用方式是使用synchoronized关键字，可以将synchoronized关键字放在方法上面，如果需要更细粒度的控制，可以使用synchoronzied代码块

//使用方式1
synchoronized(object){
    //同步代码
    object.wait();
    object.notify();
    object.notifyAll();
}
//使用方式2
public synchronized test1(){
    //同步代码
    wait();
    notify();
    notifyAll();
}
//使用方式3
public static synchronized test1(){
    //同步代码
}

使用方式2和3，其实本质上也是使用方式1的调用形式，只不过锁监视的对象不同，方式2是监听当前的实例化对象，方式3是监听当前类对象。然后可以在代码块里面，可以使用wait和notify以及notifyAll方法对线程进行控制。

1.1 wait，notify，notifyAll的作用

wait:让当前线程进入阻塞状态，进入锁的等待队列，并且释放当前的锁

notify:随机让一个等待队列中的线程从阻塞状态变为就绪，但是此时并没有释放锁，需要运行到synchronized代码块结束，或者碰到下一个wait方法释放锁。然后和其他线程竞争这个锁(可能有多个线程变为就绪，或者新起线程)。

notifyAll:激活阻塞队列中的所有线程，但是这些线程还是需要竞争锁，因为全都变成就绪态了，如果当前线程退出同步代码块，释放锁了，其他被激活的线程会继续竞争锁。这与notify有所不同，notify只激活了一个线程，即使锁可用了，那些阻塞的线程没有被notify或者notifyAll还是会一直阻塞下去。

1.2 wait是否一定要notify或者notifyAll才能唤醒

首先，明确一点，唤醒和继续执行下去是两回事，因为需要继续执行需要重新获得锁

wait除了被notify和notifyAll唤醒，还有以下几种方式

1. 其他线程调用该线程的interrupt方法
2. 使用超时的wait方法
3. 特殊情况 当使用线程对象作为锁对象时

第三种情况比较有意思，如果以运行中的线程对象当作锁对象，在同步代码块中的wait方法，会在这个线程结束后，自动将当前线程唤醒

贴上我自己发现这个问题的代码

public class WaitTest {

    static class ThreadA extends Thread {
        public ThreadA(String name){
            super(name);
        }

        @Override
        public void run() {
           synchronized (this){
               System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" call notify()");
           }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ThreadA t1 =new ThreadA("t1");

        synchronized (t1){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" start t1");
            t1.start();

            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" wait");
            t1.wait();
                
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" continue");
        }
    }
}

这边t1.wait()理论上来讲 应该阻塞住，但是没有，如果将 t1.start()注释掉，就能被阻塞住

经过查询资料，真相就是。。。在Thread的join源码上发现一端解释

* <p> This implementation uses a loop of {@code this.wait} calls
 * conditioned on {@code this.isAlive}. ==As a thread terminates the
 * {@code this.notifyAll} method is invoked==. It is recommended that
 * applications not use {@code wait}, {@code notify}, or
 * {@code notifyAll} on {@code Thread} instances.

意思就是线程结束，会自动调用这个线程对象的notifyall，所以在线程结束之前把它作为锁对象，会自动把wait唤醒

2. 显式锁

显式锁主要用到JUC包中的ReentrantLock，与内置锁不同，这边的锁的获取和释放需要显式使用代码

//使用方式
public void test(){
    ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    Condition condition =reentrantLock.newCondition();
    lock.lock();
    try{
        //同步代码
        condition.await();
        condition.signal();
        condition.signalAll();
    }finally{
        lock.unlock();
    }
}

ReentrantLock提供了Condition对象，里面的await，signal和signalAll对应隐式锁中的wait，notify和notifyAll

2.1 condition这个设计的好处

在内置锁中，使用wait方法之后，会把当前线程加入到对应锁的等待队列中，但是只有一个提交队列，如果2个线程通过这种形式

while(not conditionA){
    wait();
}

等待不同的2个条件，而第三个线程执行了notify，它的目的是唤醒conditionA下的等待，由于norify是随机选择一个，就有几率把这个唤醒丢失，导致程序出错，当然这时可以使用notifyAll来避免。但是肯定会带来一定多余的上下文切换。

而condition的设计，可以让我们在一个锁上创建多个等待队列，激活这个等待队列中的线程，不会影响其他等待队列中的线程。并且condition会继承lock的一些特性，比如公平/非公平。

2.2 公平/非公平模式

ReentrantLock支持2种模式，公平和非公平，默认实现为非公平。具体不同之处是，在公平模式下，锁的获得，是按照lock先后顺序的。而非公平模式，被激活的下一个线程会与新加入的线程产生竞争。

3.两种锁的区别

1.是否可中断
2.尝试性获取锁
3.锁的释放方式
4.公平/非公平模式
5.condition精确唤醒

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