Java中如何进行加锁？？-编程知识

笔者在上篇文章介绍了线程安全的问题，接下来本篇文章就是来讲解如何避免线程安全问题~~
前言：创建两个线程，每个线程都实现对同一个变量count各自自增5W次，我们来看一下代码：

class Counter{private int count=0;public void add(){count++;}public int get(){return count;}
}
public class Main2 {public static void main(String[] args) throws InterruptedException{Counter counter=new Counter();//搞两个线程，两个线程分别对这个count自增5W次//线程1Thread t1=new Thread(()->{for (int i = 0; i < 50000; i++) {counter.add();}});//线程2Thread t2=new Thread(()->{for (int i = 0; i < 50000; i++) {counter.add();}});//启动线程t1.start();t2.start();//等待两个线程执行结束，然后看一下结果t1.join();t2.join();System.out.println(counter.get());//预期结果是10W，但是，实际结果像是一个随机值，每次执行的结果都不一样}
}

上述代码的运行结果是不确定的，是一个随即值，多次刷新重新运行，结果大概率是不一样的~，预期效果个代码的运行结果不一样，这就是Bug——》线程安全问题！
通过加锁来有效避免线程安全问题：
Synchronized是Java中的关键字，可以使用这个关键字来实现加锁的效果~

    public void add(){// count++;synchronized (this){//这里的this可以写任意一个Object对象（基本数据类型不可）//此处写了this就相当于Counter counter=new Counter();中的countercount++;}}

那么，我们来看一下此时代码的运行结果~
在这里插入图片描述符合我们预期的一个效果~
锁有两个核心的操作，加锁和解锁；
此处使用代码块的方式来表示：进入synchronized修饰的代码块的时候，就会触发加锁，出了synchronized代码块就会触发解锁，{ }就相当于WC~~
在上述代码中：synchronized(this)——》this是指：锁对象（在针对哪个对象？）！

如果两个线程针对同一个对象加锁，此时就会出现“锁竞争”（一个线程先拿到锁，另一个线程阻塞等待）！
如果两个线程针对不同的对象加锁，此时不好存在锁竞争，各种获取各自锁即可！
加锁本质上是把并发的变成了串行的~

join()和加锁不一样：
join()是让两个线程完整的进行串行~
加锁是让两个线程的某小部分串行了，大部分都是并发的！！

在这里插入图片描述加锁：在保证线程安全的前提下，同时还能够让代码跑的更快一些，更好的利用CPU，无论如何，加锁都可能导致阻塞，代码阻塞对应程序的效率肯定还是会有影响的，此处虽然加锁了，比不加锁要慢点，肯定还是比串行要更快，同时比不加锁算得更准！！
在这里插入图片描述如果直接给方法使用synchronized修饰，此时就相当于this为加锁对象！！
如果synchronized修饰静态方法static()，此时就算不给this加锁了，而是给类对象加锁！！
更常见的还是自己手动指定一个锁对象：

    //自己手动指定锁对象private Object locker=new Object();public void add(){synchronized (locker){//这里的locker可以写任意一个Object对象（基本数据类型不可）count++;}}

要牢记：如果多个线程尝试对同一对象加锁，此时就会产生锁竞争！！针对不同的锁对象加锁，就不会有锁竞争~

另一个线程不安全的场景：由于内存可见性，所引起的线程不安全~
先写一个带有Bug的代码：

import java.util.Scanner;public class Main3 {public static int flag=0;public static void main(String[] args) {Thread t1=new Thread(()->{while (flag==0){//空着，啥都没有}System.out.println("循环结束，t1结束");});Thread t2=new Thread(()->{Scanner scanner=new Scanner(System.in);System.out.println("请输入一个整数： ");flag=scanner.nextInt();});t1.start();t2.start();}
}

对该段代码的预期效果：t1通过flag=0作为条件，进行循环，初始情况下，将进入循环，t2通过控制台输入一个整数，一旦用户输入非0的值，此时t1的循环就会立即结束，从而t1线程退出！！
但是，实际的效果：输入非0的值之后，t1线程并没有退出，循环没有结束！通过jconsole可以看到t1线程仍然在执行，处在RUNNABLE状态。
实际效果！=预期效果——》这就是Bug
为啥有这个问题？？这就是内存可见性的锅！！
所谓的内存可见性，就是多线程环境下，，编辑器对于代码优化产生了误判，从而引起了Bug，进一步导致了咱们的Bug，咱们的处理方式：就是让编辑器针对这个场景暂停优化！！使用Volatile关键字，被volatile修饰的变量，此时编辑器就会紧张上述优化，从而能够确保每次都是从内存中重新读取数据~
即：针对上述代码的更改：

volatile public static int flag=0;

加上volatile关键字之后，此时编辑器就能够保证每次都是重新从内存读取flag变量的值，此时t2修饰flag，t1就可以立即感知到了，因此t1就可以正确退出了~

volatile不保证原子性（注意）
volatile适用的场景是一个线程读，一个线程写的情况
synchronized则是多个线程写

volatile的这个效果称为：“保证内存可见性”
synchronized不确定能不能保证内存可见性

volatile还有一个效果：禁止指令重排序！指令重排序也是编辑器优化的策略（调整了代码执行的顺序，，让程序更高效，前台也是保证整体逻辑不变）

关于volatile和内存可见性的补充~
网上有效资料：线程修改一个变量，会把这个变量先从主内存读取到工作内存，然后修改工作内存的值，再写回到主内存中~
内存可见性：t1频繁读取主内存，效率比较低，就被优化成直接读取自己的工作内存，t1修改了主内存的结果，由于t1没有读取主内存导致修改不能被识别到！！
工作内存《——》CPU寄存器
主内存《——》内存