為什么使用多線程
并發(fā)與并行
我們知道，在單核機(jī)器上，“多進(jìn)程”并不是真正的多個(gè)進(jìn)程在同時(shí)執(zhí)行，而是通過CPU時(shí)間分片，操作系統(tǒng)快速在進(jìn)程間切換而模擬出來的多進(jìn)程。我們通常把這種情況成為并發(fā)，也就是多個(gè)進(jìn)程的運(yùn)行行為是“一并發(fā)生”的，但不是同時(shí)執(zhí)行的，因?yàn)镃PU核數(shù)的限制（PC和通用寄存器只有一套，嚴(yán)格來說在同一時(shí)刻只能存在一個(gè)進(jìn)程的上下文）。
現(xiàn)在，我們使用的計(jì)算機(jī)基本上都搭載了多核CPU，這時(shí)，我們能真正的實(shí)現(xiàn)多個(gè)進(jìn)程并行執(zhí)行，這種情況叫做并行，因?yàn)槎鄠€(gè)進(jìn)程是真正“一并執(zhí)行”的（具體多少個(gè)進(jìn)程可以并行執(zhí)行取決于CPU核數(shù)）。綜合以上，我們知道，并發(fā)是一個(gè)比并行更加寬泛的概念。也就是說，在單核情況下，并發(fā)只是并發(fā)；而在多核的情況下，并發(fā)就變?yōu)榱瞬⑿小Ｏ挛闹形覀儗⒔y(tǒng)一用并發(fā)來指代這一概念。
阻塞與非阻塞
UNIX系統(tǒng)內(nèi)核提供了一個(gè)名為read的函數(shù)，用來讀取文件的內(nèi)容：
typedef ssize_t int;typedef size_t unsigned;ssize_t read(int fd,
void *buf, size_t n);
這個(gè)函數(shù)從描述符為fd的當(dāng)前文件位置復(fù)制至多n個(gè)字節(jié)到內(nèi)存緩沖區(qū)buf。若執(zhí)行成功則返回讀取到的字節(jié)數(shù)；若失敗則返回-1。read系統(tǒng)調(diào)用默認(rèn)會(huì)阻塞，也就是說系統(tǒng)會(huì)一直等待這個(gè)函數(shù)執(zhí)行完畢直到它產(chǎn)生一個(gè)返回值。然而我們知道，磁盤通常是一種慢速I/O設(shè)備，這意味著我們用read函數(shù)讀取磁盤文件內(nèi)容時(shí)，往往需要比較長(zhǎng)的時(shí)間（相對(duì)于訪問內(nèi)存來說）。那么阻塞的時(shí)候我們當(dāng)然不想讓系統(tǒng)傻等著，我們想在這期間做點(diǎn)兒別的事情，等著磁盤準(zhǔn)備好了通知我們一下，我們?cè)賮碜x取文件內(nèi)容。實(shí)際上，操作系統(tǒng)正是這樣做的。當(dāng)阻塞在read這類系統(tǒng)調(diào)用中的時(shí)候，操作系統(tǒng)通常都會(huì)讓該進(jìn)程暫時(shí)休眠，調(diào)度一個(gè)別的進(jìn)程來執(zhí)行，以免干等著浪費(fèi)時(shí)間，等到磁盤準(zhǔn)備好了可以讓我們來進(jìn)行I/O了，它會(huì)發(fā)送一個(gè)中斷信號(hào)通知操作系統(tǒng)，這時(shí)候操作系統(tǒng)重新調(diào)度原來的進(jìn)程來繼續(xù)執(zhí)行read函數(shù)。這就是通過多進(jìn)程實(shí)現(xiàn)的并發(fā)。
多進(jìn)程 vs 多線程
進(jìn)程就是一個(gè)執(zhí)行中的程序?qū)嵗?，而線程可以看作一個(gè)進(jìn)程的最小執(zhí)行單元。線程與進(jìn)程間的一個(gè)顯著區(qū)別在于每個(gè)進(jìn)程都有一整套變量，而同一個(gè)進(jìn)程間的多個(gè)線程共享該進(jìn)程的數(shù)據(jù)。也就是說在通常情況下，多線程在數(shù)據(jù)共享上要比多進(jìn)程更加便捷。
然而，有時(shí)候，多線程共享數(shù)據(jù)的便捷容易可能會(huì)成為一個(gè)讓我們頭疼的問題，我們?cè)诤笪闹袝?huì)具體提到常見的問題及相應(yīng)的解決方案。在上面的read函數(shù)的例子中，如果我們使用多線程，可以使用一個(gè)主線程去進(jìn)行I/O的工作，再用一個(gè)或幾個(gè)工作線程去執(zhí)行一些輕量計(jì)算任務(wù)，這樣當(dāng)主線程阻塞時(shí)，線程調(diào)度程序會(huì)調(diào)度我們的工作線程來執(zhí)行計(jì)算任務(wù)，從而更加充分的利用CPU時(shí)間片。而且，在多核機(jī)器上，我們的多個(gè)線程可以并行執(zhí)行在多個(gè)核上，進(jìn)一步提升效率。
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如何使用多線程
線程執(zhí)行模型
每個(gè)進(jìn)程剛被創(chuàng)建時(shí)都只含有一個(gè)線程，這個(gè)線程通常被稱作主線程（main thread）。而后隨著進(jìn)程的執(zhí)行，若遇到創(chuàng)建新線程的代碼，就會(huì)創(chuàng)建出新線程，而后隨著新線程被啟動(dòng)，多個(gè)線程就會(huì)并發(fā)地運(yùn)行。某時(shí)刻，主線程阻塞在一個(gè)慢速系統(tǒng)調(diào)用中（比如前面提到的read函數(shù)），這時(shí)線程調(diào)度程序會(huì)讓主線程暫時(shí)休眠， 調(diào)度另一個(gè)線程來作為當(dāng)前運(yùn)行的線程。
創(chuàng)建一個(gè)新線程
通過實(shí)現(xiàn)Runnable接口
在Java中，有兩種方法可以創(chuàng)建一個(gè)新線程。第一種方法是定義一個(gè)實(shí)現(xiàn)Runnable接口的類并實(shí)例化，然后將這個(gè)對(duì)象傳入Thread的構(gòu)造器來創(chuàng)建一個(gè)新線程，如以下代碼所示：
class MyRunnable implements Runnable {
…
public void run() {
//這里是新線程需要執(zhí)行的任務(wù)
}
}
Runnable r = new MyRunnable();
Thread t = new Thread(r);
通過繼承Thread類
第二種創(chuàng)建一個(gè)新線程的方法是直接定義一個(gè)Thread的子類并實(shí)例化，從而創(chuàng)建一個(gè)新線程。比如以下代碼：
class MyThread extends Thread {
public void run() {
//這里是線程要執(zhí)行的任務(wù)
}
}
創(chuàng)建了一個(gè)線程對(duì)象后，我們直接對(duì)其調(diào)用start方法即可啟動(dòng)這個(gè)線程：
t.start();
兩種方式的比較
既然有兩種方式可以創(chuàng)建線程，那么我們?cè)撌褂媚囊环N呢？首先，直接繼承Thread類的方法看起來更加方便，但它存在一個(gè)局限性：由于Java中不允許多繼承，我們自定義的類繼承了Thread后便不能再繼承其他類，這在有些場(chǎng)景下會(huì)很不方便；實(shí)現(xiàn)Runnable接口的那個(gè)方法雖然稍微繁瑣些，但是它的優(yōu)點(diǎn)在于自定義的類可以繼承其他的類。
線程的屬性
線程的狀態(tài)
線程在它的生命周期中可能處于以下幾種狀態(tài)之一：
New（新生）：線程對(duì)象剛剛被創(chuàng)建出來；
Runnable（可運(yùn)行）：在線程對(duì)象上調(diào)用start方法后，相應(yīng)線程便會(huì)進(jìn)入Runnable狀態(tài)，若被線程調(diào)度程序調(diào)度，這個(gè)線程便會(huì)成為當(dāng)前運(yùn)行（Running）的線程；
Blocked（被阻塞）：若一段代碼被線程A”上鎖“，此時(shí)線程B嘗試執(zhí)行這段代碼，線程B就會(huì)進(jìn)入Blocked狀態(tài)；
Waiting（等待）：當(dāng)線程等待另一個(gè)線程通知線程調(diào)度器一個(gè)條件時(shí)，它本身就會(huì)進(jìn)入Waiting狀態(tài)；
Time Waiting（計(jì)時(shí)等待）：計(jì)時(shí)等待與等待的區(qū)別是，線程只等待一定的時(shí)間，若超時(shí)則不再等待；
Terminated（被終止）：線程的run方法執(zhí)行完畢或者由于一個(gè)未捕獲的異常導(dǎo)致run方法意外終止會(huì)進(jìn)入Terminated狀態(tài)。
后文中若不加特殊說明的話，我們會(huì)用阻塞狀態(tài)統(tǒng)一指代Blocked、Waiting、Time Waiting。
線程的優(yōu)先級(jí)
在Java中，每個(gè)線程都有一個(gè)優(yōu)先級(jí)，默認(rèn)情況下，線程會(huì)繼承它的父線程的優(yōu)先級(jí)?？梢杂胹etPriority方法來改變線程的優(yōu)先級(jí)。Java中定義了三個(gè)描述線程優(yōu)先級(jí)的常量：MAX_PRIORITY、NORM_PRIORITY、MIN_PRIORITY。
每當(dāng)線程調(diào)度器要調(diào)度一個(gè)新的線程時(shí)，它會(huì)首先選擇優(yōu)先級(jí)較高的線程。然而線程優(yōu)先級(jí)是高度依賴于操作系統(tǒng)的，在有些系統(tǒng)的Java虛擬機(jī)中，甚至?xí)雎跃€程的優(yōu)先級(jí)。因此我們不應(yīng)該將程序邏輯的正確性依賴于優(yōu)先級(jí)。線程優(yōu)先級(jí)相關(guān)的API如下：
void setPriority(int newPriority) //設(shè)置線程的優(yōu)先級(jí)，可以使用系統(tǒng)提供的三個(gè)優(yōu)先級(jí)常量
static void yield() //使當(dāng)前線程處于讓步狀態(tài)，這樣當(dāng)存在其他優(yōu)先級(jí)大于等于本線程的線程時(shí)，線程調(diào)度程序會(huì)調(diào)用那個(gè)線程
Thread類
Thread實(shí)現(xiàn)了Runnable接口，關(guān)于這個(gè)類的以下實(shí)例域需要我們了解：
private volatile char name[]; //當(dāng)前線程的名字，可在構(gòu)造器中指定
private int priority; //當(dāng)前線程優(yōu)先級(jí)
private Runnable target; //當(dāng)前要執(zhí)行的任務(wù)
private long tid; //當(dāng)前線程的ID
Thread類的常用方法除了我們之前提到的用于啟動(dòng)線程的start外還有：
sleep方法: 這是一個(gè)靜態(tài)方法，作用是讓當(dāng)前線程進(jìn)入休眠狀態(tài)（但線程不會(huì)釋放已獲取的鎖），這個(gè)休眠狀態(tài)其實(shí)就是我們上面提到過的Time Waiting狀態(tài)，從休眠狀態(tài)“蘇醒”后，線程會(huì)進(jìn)入到Runnable狀態(tài)。sleep方法有兩個(gè)重載版本，聲明分別如下：
//讓當(dāng)前線程休眠millis指定的毫秒數(shù)
public static native void sleep(long millis) throws InterruptedException;
//在毫秒數(shù)的基礎(chǔ)上還指定了納秒數(shù)，控制粒度更加精細(xì)
public static native void sleep(long millis, int nanos) throws InterruptedException;
join方法: 這是一個(gè)實(shí)例方法，在當(dāng)前線程中對(duì)一個(gè)線程對(duì)象調(diào)用join方法會(huì)導(dǎo)致當(dāng)前線程停止運(yùn)行，等那個(gè)線程運(yùn)行完畢后再接著運(yùn)行當(dāng)前線程。也就是說，把當(dāng)前線程還沒執(zhí)行的部分“接到”另一個(gè)線程后面去，另一個(gè)線程運(yùn)行完畢后，當(dāng)前線程再接著運(yùn)行。join方法有以下重載版本：
public final synchronized void join() throws InterruptedException;
public final synchronized void join(long millis) throws InterruptedException;
public final synchronized void join(long millis, int nanos) throws InterruptedException;
無參數(shù)的join表示當(dāng)前線程一直等到另一個(gè)線程運(yùn)行完畢，這種情況下當(dāng)前線程會(huì)處于Wating狀態(tài)；帶參數(shù)的表示當(dāng)前線程只等待指定的時(shí)間，這種情況下當(dāng)前線程會(huì)處于Time Waiting狀態(tài)。當(dāng)前線程通過調(diào)用join方法進(jìn)入Time Waiting或Waiting狀態(tài)后，會(huì)釋放已經(jīng)獲取的鎖。實(shí)際上，join方法內(nèi)部調(diào)用了Object類的實(shí)例方法wait，關(guān)于這個(gè)方法我們下面會(huì)具體介紹。
yield方法，這是一個(gè)靜態(tài)方法，作用是讓當(dāng)前線程“讓步”，目的是為了讓優(yōu)先級(jí)不低于當(dāng)前線程的線程有機(jī)會(huì)運(yùn)行，這個(gè)方法不會(huì)釋放鎖。
interrupt方法，這是一個(gè)實(shí)例方法。每個(gè)線程都有一個(gè)中斷狀態(tài)標(biāo)識(shí)，這個(gè)方法的作用就是將相應(yīng)線程的中斷狀態(tài)標(biāo)記為true，這樣相應(yīng)的線程調(diào)用isInterrupted方法就會(huì)返回true。通過使用這個(gè)方法，能夠終止那些通過調(diào)用可中斷方法進(jìn)入阻塞狀態(tài)的線程。常見的可中斷方法有sleep、wait、join，這些方法的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)會(huì)時(shí)不時(shí)的檢查當(dāng)前線程的中斷狀態(tài)，若為true會(huì)立刻拋出一個(gè)InterruptedException異常，從而終止當(dāng)前線程。
以下這幅圖很好的詮釋了隨著各種方法的調(diào)用，線程在不同的狀態(tài)之間的切換
wait方法與notify/notifyAll方法
wait方法
wait方法是Object類中定義的實(shí)例方法。在指定對(duì)象上調(diào)用wait方法能夠讓當(dāng)前線程進(jìn)入阻塞狀態(tài)（前提時(shí)當(dāng)前線程持有該對(duì)象的內(nèi)部鎖（monitor）），此時(shí)當(dāng)前線程會(huì)釋放已經(jīng)獲取的那個(gè)對(duì)象的內(nèi)部鎖，這樣一來其他線程就可以獲取這個(gè)對(duì)象的內(nèi)部鎖了。當(dāng)其他線程獲取了這個(gè)對(duì)象的內(nèi)部鎖，進(jìn)行了一些操作后可以調(diào)用notify方法來喚醒正在等待該對(duì)象的線程。
notify/notifyAll方法
notify/notifyAll方法也是Object類中定義的實(shí)例方法。它倆的作用是喚醒正在等待相應(yīng)對(duì)象的線程，區(qū)別在于前者喚醒一個(gè)等待該對(duì)象的線程，而后者喚醒所有等待該對(duì)象的線程。這么說比較抽象，下面我們來舉一個(gè)具體的例子來說明以下wait和notify/notifyAll的用法。請(qǐng)看以下代碼（轉(zhuǎn)自[Java并發(fā)編程：線程間協(xié)作的兩種方式]
1 public class Test {
2 private int queueSize = 10;
3 private PriorityQueue queue = new PriorityQueue(queueSize);
4
5 public static void main(String[] args) {
6 Test test = new Test();
7 Producer producer = test.new Producer();
8 Consumer consumer = test.new Consumer();
9
10 producer.start();
11 consumer.start();
12 }
13
14 class Consumer extends Thread{
15
16 @Override
17 public void run() {
18 consume();
19 }
20
21 private void consume() {
22 while(true){
23 synchronized (queue) {
24 while(queue.size() == 0){
25 try {
26 System.out.println(“隊(duì)列空，等待數(shù)據(jù)”);
27 queue.wait();
28 } catch (InterruptedException e) {
29 e.printStackTrace();
30 queue.notify();
31 }
32 }
33 queue.poll(); //每次移走隊(duì)首元素
34 queue.notify();
35 System.out.println(“從隊(duì)列取走一個(gè)元素，隊(duì)列剩余”+queue.size()+”個(gè)元素”);
36 }
37 }
38 }
39 }
40
41 class Producer extends Thread{
42
43 @Override
44 public void run() {
45 produce();
46 }
47
48 private void produce() {
49 while(true){
50 synchronized (queue) {
51 while(queue.size() == queueSize){
52 try {
53 System.out.println(“隊(duì)列滿，等待有空余空間”);
54 queue.wait();
55 } catch (InterruptedException e) {
56 e.printStackTrace();
57 queue.notify();
58 }
59 }
60 queue.offer(1); //每次插入一個(gè)元素
61 queue.notify();
62 System.out.println(“向隊(duì)列取中插入一個(gè)元素，隊(duì)列剩余空間：”+(queueSize-queue.size()));
63 }
64 }
65 }
66 }
67 }
以上代碼描述的是經(jīng)典的“生產(chǎn)者-消費(fèi)者”問題。Consumer類代表消費(fèi)者，Producer類代表生產(chǎn)者。在生產(chǎn)者進(jìn)行生產(chǎn)之前（對(duì)應(yīng)第48行的produce方法），會(huì)獲取queue的內(nèi)部鎖（monitor）。然后判斷隊(duì)列是否已滿，若滿了則無法再生產(chǎn)，所以在第54行調(diào)用queue.wait方法，從而等待在queue對(duì)象上。（釋放了queue的內(nèi)部鎖）此時(shí)生產(chǎn)者能夠能夠獲取queue的monitor從而進(jìn)入第21行的consume方法，這樣一來它就會(huì)通過第33行的queue.poll方法進(jìn)行消費(fèi)，于是隊(duì)列不再滿了，接著它在第34行調(diào)用queue.notify方法來通知正在等待的生產(chǎn)者，生產(chǎn)者就會(huì)從剛才阻塞的wait方法（第54行）中返回。
同理，當(dāng)隊(duì)列空時(shí)，消費(fèi)者也會(huì)等待（第27行）生產(chǎn)者來喚醒（第61行）。
await方法和signal/signalAll方法是wait方法和notify/notifyAll方法的升級(jí)版，在后文中會(huì)具體介紹它們與wait、notify/notifyAll之間的關(guān)系。
wait方法與notify/notifyAll方法
wait方法
wait方法是Object類中定義的實(shí)例方法。在指定對(duì)象上調(diào)用wait方法能夠讓當(dāng)前線程進(jìn)入阻塞狀態(tài)（前提時(shí)當(dāng)前線程持有該對(duì)象的內(nèi)部鎖（monitor）），此時(shí)當(dāng)前線程會(huì)釋放已經(jīng)獲取的那個(gè)對(duì)象的內(nèi)部鎖，這樣一來其他線程就可以獲取這個(gè)對(duì)象的內(nèi)部鎖了。當(dāng)其他線程獲取了這個(gè)對(duì)象的內(nèi)部鎖，進(jìn)行了一些操作后可以調(diào)用notify方法來喚醒正在等待該對(duì)象的線程。
notify/notifyAll方法
notify/notifyAll方法也是Object類中定義的實(shí)例方法。它倆的作用是喚醒正在等待相應(yīng)對(duì)象的線程，區(qū)別在于前者喚醒一個(gè)等待該對(duì)象的線程，而后者喚醒所有等待該對(duì)象的線程。這么說比較抽象，下面我們來舉一個(gè)具體的例子來說明以下wait和notify/notifyAll的用法。請(qǐng)看以下代碼（轉(zhuǎn)自[Java并發(fā)編程：線程間協(xié)作的兩種方式]
1 public class Test {
2 private int queueSize = 10;
3 private PriorityQueue queue = new PriorityQueue(queueSize);
4
5 public static void main(String[] args) {
6 Test test = new Test();
7 Producer producer = test.new Producer();
8 Consumer consumer = test.new Consumer();
9
10 producer.start();
11 consumer.start();
12 }
13
14 class Consumer extends Thread{
15
16 @Override
17 public void run() {
18 consume();
19 }
20
21 private void consume() {
22 while(true){
23 synchronized (queue) {
24 while(queue.size() == 0){
25 try {
26 System.out.println(“隊(duì)列空，等待數(shù)據(jù)”);
27 queue.wait();
28 } catch (InterruptedException e) {
29 e.printStackTrace();
30 queue.notify();
31 }
32 }
33 queue.poll(); //每次移走隊(duì)首元素
34 queue.notify();
35 System.out.println(“從隊(duì)列取走一個(gè)元素，隊(duì)列剩余”+queue.size()+”個(gè)元素”);
36 }
37 }
38 }
39 }
40
41 class Producer extends Thread{
42
43 @Override
44 public void run() {
45 produce();
46 }
47
48 private void produce() {
49 while(true){
50 synchronized (queue) {
51 while(queue.size() == queueSize){
52 try {
53 System.out.println(“隊(duì)列滿，等待有空余空間”);
54 queue.wait();
55 } catch (InterruptedException e) {
56 e.printStackTrace();
57 queue.notify();
58 }
59 }
60 queue.offer(1); //每次插入一個(gè)元素
61 queue.notify();
62 System.out.println(“向隊(duì)列取中插入一個(gè)元素，隊(duì)列剩余空間：”+(queueSize-queue.size()));
63 }
64 }
65 }
66 }
67 }
以上代碼描述的是經(jīng)典的“生產(chǎn)者-消費(fèi)者”問題。Consumer類代表消費(fèi)者，Producer類代表生產(chǎn)者。在生產(chǎn)者進(jìn)行生產(chǎn)之前（對(duì)應(yīng)第48行的produce方法），會(huì)獲取queue的內(nèi)部鎖（monitor）。然后判斷隊(duì)列是否已滿，若滿了則無法再生產(chǎn)，所以在第54行調(diào)用queue.wait方法，從而等待在queue對(duì)象上。（釋放了queue的內(nèi)部鎖）此時(shí)生產(chǎn)者能夠能夠獲取queue的monitor從而進(jìn)入第21行的consume方法，這樣一來它就會(huì)通過第33行的queue.poll方法進(jìn)行消費(fèi)，于是隊(duì)列不再滿了，接著它在第34行調(diào)用queue.notify方法來通知正在等待的生產(chǎn)者，生產(chǎn)者就會(huì)從剛才阻塞的wait方法（第54行）中返回。
同理，當(dāng)隊(duì)列空時(shí)，消費(fèi)者也會(huì)等待（第27行）生產(chǎn)者來喚醒（第61行）。
await方法和signal/signalAll方法是wait方法和notify/notifyAll方法的升級(jí)版，在后文中會(huì)具體介紹它們與wait、notify/notifyAll之間的關(guān)系。
如何保證線程安全
所謂線程安全，指的是當(dāng)多個(gè)線程并發(fā)訪問數(shù)據(jù)對(duì)象時(shí)，不會(huì)造成對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象的“破壞”。保證線程安全的一個(gè)基本思路就是讓訪問同一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象的多個(gè)線程進(jìn)行“排隊(duì)”，一個(gè)接一個(gè)的來，這樣就不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)造成破壞，但帶來的代價(jià)是降低了并發(fā)性。
race condition（竟?fàn)帡l件）
當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的線程同時(shí)修改同一數(shù)據(jù)對(duì)象時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生不正確的結(jié)果，我們稱這個(gè)時(shí)候存在一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)條件（race condition）。在多線程程序中，我們必須要充分考慮到多個(gè)線程同時(shí)訪問一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)可能出現(xiàn)的各種情況，確保對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行同步存取，以防止錯(cuò)誤結(jié)果的產(chǎn)生。請(qǐng)考慮以下代碼：
public class Counter {
private long count = 0;
public void add(long value) {
this.count = this.count + value;
}
}
我們注意一下改變count值的那一行，通常這個(gè)操作不是一步完成的，它大概分為以下三步：
第一步，把count的值加載到寄存器中；
第二步，把相應(yīng)寄存器的值加上value的值；
第三步，把寄存器的值寫回count變量。
我們可以編譯以上代碼然后用javap查看下編譯器為我們生成的字節(jié)碼：
我們可以看到，大致過程和我們以上描述的基本一樣。那么我們考慮下面這樣一個(gè)場(chǎng)景：假設(shè)count的初值為0，首先線程A加載了count到寄存器中，并且加上了1，而就當(dāng)它要寫回之前，線程B進(jìn)入了add方法，它加載了count到寄存器中（由于此時(shí)線程A還沒有把count寫回，因此count還是0），并加上了2，然后線程B寫回了count。在線程B完成了寫回后，線程調(diào)度程序調(diào)度了線程A，線程A也寫回了count。注意，此時(shí)count的值為1而不是我們希望的三。我們不希望一個(gè)線程在執(zhí)行add方法時(shí)被其他線程打斷，因?yàn)檫@會(huì)造成數(shù)據(jù)的破壞。我們希望的情況是這樣的：線程A完整執(zhí)行完畢add方法后，待count變量的值更新為1時(shí)，線程B開始執(zhí)行add方法，在線程B完整執(zhí)行完畢之前， 沒有別的線程能夠打斷它，若有別的線程想調(diào)用add，也得等線程B執(zhí)行完畢寫回count值后。
像add這種方法代碼所在的內(nèi)存區(qū)，我們稱之為臨界區(qū)（critical area）。對(duì)于臨界區(qū)，在同一時(shí)刻我們只希望有一個(gè)線程能夠訪問它，我們希望在一個(gè)線程進(jìn)入臨界區(qū)后把通往這個(gè)區(qū)的門“上鎖”，離開后把門”解鎖“，這樣當(dāng)一個(gè)線程執(zhí)行臨界區(qū)的代碼時(shí)其他想要進(jìn)來的線程只能在門外等著，這樣可以保證了多個(gè)線程共享的數(shù)據(jù)不會(huì)被破壞。下面我們來介紹下為臨界區(qū)“上鎖”的方法。
