眾所周知，在Java多線程編程中，一個(gè)非常重要的方面就是線程的同步問題。
關(guān)于線程的同步，一般有以下解決方法：
1. 在需要同步的方法的方法簽名中加入synchronized關(guān)鍵字。
2. 使用synchronized塊對(duì)需要進(jìn)行同步的代碼段進(jìn)行同步。
3. 使用JDK 5中提供的java.util.concurrent.lock包中的Lock對(duì)象。
另外，為了解決多個(gè)線程對(duì)同一變量進(jìn)行訪問時(shí)可能發(fā)生的安全性問題，我們不僅可以采用同步機(jī)制，更可以通過JDK 1.2中加入的ThreadLocal來保證更好的并發(fā)性。
本篇中，將詳細(xì)的討論Java多線程同步機(jī)制，并對(duì)ThreadLocal做出探討。
大致的目錄結(jié)構(gòu)如下：
一、線程的先來后到——問題的提出：為什么要有多線程同步？Java多線程同步的機(jī)制是什么？
二、給我一把鎖，我能創(chuàng)造一個(gè)規(guī)矩——傳統(tǒng)的多線程同步編程方法有哪些？他們有何異同？
三、Lock來了，大家都讓開—— Java并發(fā)框架中的Lock詳解。
四、協(xié)作，互斥下的協(xié)作——Java多線程協(xié)作（wait、notify、notifyAll）
五、你有我有全都有—— ThreadLocal如何解決并發(fā)安全性？
六、總結(jié)——Java線程安全的幾種方法對(duì)比。
一、線程的先來后到
我們來舉一個(gè)Dirty的例子：某餐廳的衛(wèi)生間很小，幾乎只能容納一個(gè)人如廁。為了保證不受干擾，如廁的人進(jìn)入衛(wèi)生間，就要鎖上房門。我們可以把衛(wèi)生間想象成是共享的資源，而眾多需要如廁的人可以被視作多個(gè)線程。假如衛(wèi)生間當(dāng)前有人占用，那么其他人必須等待，直到這個(gè)人如廁完畢，打開房門走出來為止。這就好比多個(gè)線程共享一個(gè)資源的時(shí)候，是一定要分出先來后到的。
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有人說：那如果我沒有這道門會(huì)怎樣呢？讓兩個(gè)線程相互競(jìng)爭(zhēng)，誰(shuí)搶先了，誰(shuí)就可以先干活，這樣多好阿？但是我們知道：如果廁所沒有門的話，如廁的人一起涌向廁所，那么必然會(huì)發(fā)生爭(zhēng)執(zhí)，正常的如廁步驟就會(huì)被打亂，很有可能會(huì)發(fā)生意想不到的結(jié)果，例如某些人可能只好被迫在不正確的地方施肥……
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正是因?yàn)橛羞@道門，任何一個(gè)單獨(dú)進(jìn)入如廁的人都可以順利的完成他們的如廁過程，而不會(huì)被干擾，甚至發(fā)生以外的結(jié)果。這就是說，如廁的時(shí)候要講究先來后到。
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那么在Java 多線程程序當(dāng)中，當(dāng)多個(gè)線程競(jìng)爭(zhēng)同一個(gè)資源的時(shí)候，如何能夠保證他們不會(huì)產(chǎn)生“打架”的情況呢？有人說是使用同步機(jī)制。沒錯(cuò)，像上面這個(gè)例子，就是典型的同步案例，一旦第一位開始如廁，則第二位必須等待第一位結(jié)束，才能開始他的如廁過程。一個(gè)線程，一旦進(jìn)入某一過程，必須等待正常的返回，并退出這一過程，下一個(gè)線程才能開始這個(gè)過程。這里，最關(guān)鍵的就是衛(wèi)生間的門。其實(shí)，衛(wèi)生間的門擔(dān)任的是資源鎖的角色，只要如廁的人鎖上門，就相當(dāng)于獲得了這個(gè)鎖，而當(dāng)他打開鎖出來以后，就相當(dāng)于釋放了這個(gè)鎖。
也就是說，多線程的線程同步機(jī)制實(shí)際上是靠鎖的概念來控制的。那么在Java程序當(dāng)中，鎖是如何體現(xiàn)的呢？
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讓我們從JVM的角度來看看鎖這個(gè)概念：
在Java程序運(yùn)行時(shí)環(huán)境中，JVM需要對(duì)兩類線程共享的數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)調(diào)：
1）保存在堆中的實(shí)例變量
2）保存在方法區(qū)中的類變量
這兩類數(shù)據(jù)是被所有線程共享的。
（程序不需要協(xié)調(diào)保存在Java 棧當(dāng)中的數(shù)據(jù)。因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)是屬于擁有該棧的線程所私有的。）
在java虛擬機(jī)中，每個(gè)對(duì)象和類在邏輯上都是和一個(gè)監(jiān)視器相關(guān)聯(lián)的。
對(duì)于對(duì)象來說，相關(guān)聯(lián)的監(jiān)視器保護(hù)對(duì)象的實(shí)例變量。
對(duì)于類來說，監(jiān)視器保護(hù)類的類變量。
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（如果一個(gè)對(duì)象沒有實(shí)例變量，或者一個(gè)類沒有變量，相關(guān)聯(lián)的監(jiān)視器就什么也不監(jiān)視。）
為了實(shí)現(xiàn)監(jiān)視器的排他性監(jiān)視能力，java虛擬機(jī)為每一個(gè)對(duì)象和類都關(guān)聯(lián)一個(gè)鎖。代表任何時(shí)候只允許一個(gè)線程擁有的特權(quán)。線程訪問實(shí)例變量或者類變量不需鎖。
但是如果線程獲取了鎖，那么在它釋放這個(gè)鎖之前，就沒有其他線程可以獲取同樣數(shù)據(jù)的鎖了。（鎖住一個(gè)對(duì)象就是獲取對(duì)象相關(guān)聯(lián)的監(jiān)視器）
類鎖實(shí)際上用對(duì)象鎖來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)虛擬機(jī)裝載一個(gè)class文件的時(shí)候，它就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)java.lang.Class類的實(shí)例。當(dāng)鎖住一個(gè)對(duì)象的時(shí)候，實(shí)際上鎖住的是那個(gè)類的Class對(duì)象。
一個(gè)線程可以多次對(duì)同一個(gè)對(duì)象上鎖。對(duì)于每一個(gè)對(duì)象，java虛擬機(jī)維護(hù)一個(gè)加鎖計(jì)數(shù)器，線程每獲得一次該對(duì)象，計(jì)數(shù)器就加1，每釋放一次，計(jì)數(shù)器就減1，當(dāng)計(jì)數(shù)器值為0時(shí)，鎖就被完全釋放了。
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java編程人員不需要自己動(dòng)手加鎖，對(duì)象鎖是java虛擬機(jī)內(nèi)部使用的。
在java程序中，只需要使用synchronized塊或者synchronized方法就可以標(biāo)志一個(gè)監(jiān)視區(qū)域。當(dāng)每次進(jìn)入一個(gè)監(jiān)視區(qū)域時(shí)，java虛擬機(jī)都會(huì)自動(dòng)鎖上對(duì)象或者類。
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看到這里，我想你們一定都疲勞了吧？o(∩_∩)o...哈哈。讓我們休息一下，但是在這之前，請(qǐng)你們一定要記著：
當(dāng)一個(gè)有限的資源被多個(gè)線程共享的時(shí)候，為了保證對(duì)共享資源的互斥訪問，我們一定要給他們排出一個(gè)先來后到。而要做到這一點(diǎn)，對(duì)象鎖在這里起著非常重要的作用。
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如果你想知道更多細(xì)節(jié)，請(qǐng)接著看本系列的第二篇吧。