谈谈Java同步机制 - 薛定谔的风口猪

在多线程中，有两个核心的问题需要解决。一个是多个线程对于资源的竞争问题，我们需要同步，另外一个则是多个线程之间的交互。今天简单谈谈Java的同步机制。

我们以一个十分简单的例子讲起。

int i=0
public int getNextI(){
    return ++i;
}

这是一个极为简单的方法，但是在多线程的环境中则增加了许多其他复杂的因素。

首先，++i不是一个原子操作。进行i+1的操作，是分多步的，最后重新赋值写给i。

其次，在多线程的环境中，每个线程都会有一个working memory, 所以如果我们启动一个新线程操作getNextI()，i的操作是出现在working memory 中的，最后操作完成后一段时间才会重新写入main memory.

这样第一个问题就是，如何保证i的可见性。也就是说，假如两个线程T1，T2。T1对i进行操作后把i变成了2，但在T1把2这个值写入main memory之前，T2是读取不到2这个值的，也就是说他读到的是老的数据。

volatile

这时候，我们就可以把i用volatile修饰。 volatile的变量，线程不会复制到working memory，而是直接在main memory上操作。

volotile特别适用于多线程环境中某个循环的结束条件。如 while(condition){//do someting}, 这里面的condition应该声明为volatile，这样每一个线程对condition的修改都会立刻被其他线程读取到。

volatile只能保证变量的可见性，并不能保证i++的原子性。如果我们需要串行化的处理这个方法，我们需要谨慎使用volatile，而使用synchronized。

假如T1,T2同时进入getNextI(),然后T1和T2都读到了1，然后分别的进行++i,最后有可能i只是变成了2。我们希望T1和T2是有秩序的访问这个方法，这时候我们要使用到Synchronized机制了。

我们可以改成

public synchronized int getNextI(){
    return i++;
}

这样在每个线程进入getNextI()之前，都会尝试去获取当前对象的intrinsic锁，并且只有一个线程可以获取。当结束该方法时候，就会释放，这样其他线程就可以获取到，这样就可以就可以保证T1和T2对方法操作是串行的。

注：如果当前方法为静态方法，则锁是打在当前类的Class对象，而非对象本身。所以静态方法的控制和实例方法的控制是区分开来的。

但有些时候整个方法都加锁会影响性能，因为我们可能很多操作都不涉及共享资源，也就没有资源竞争的问题存在，所以synchronized 除了可以修饰方法，还可以修饰一段代码块，以便最小粒度的限制加锁的范围。当修饰代码块时候，必须要指定获取intrinsic锁的对象。如：

public  int getNextI(){
    synchronized(this){
        return i++;
    }
}