1. 什么是JUC
1.1 JUC简介
在Java中，线程部分是一个重点。JUC就是java.util.concurrent工具包的简称。这是一个处理线程的工具包，JDK1.5开始出现。
1.2 进程与线程
**进程（Process）**是计算机中的程序关于某数集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配的调度的基本单位，是操作系统结构的基础。在当代面向线程设计的计算机结构中，进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体。是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配的调度的基本单位，是操作系统结构的基础。程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体。
**线程（thread）**是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实际运行单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。
**总的来说： **
-
进程：
- 指在系统中正在运行的一个应用程序；程序一旦运行就是进程
- 进程是资源分配的最小单位 -
线程
- 系统分配处理器时间资源的基本单元，或者说进程之内独立执行一个单元执行流。
- 线程是程序执行的最小单位
1.3 线程的状态
1.3.1 线程的枚举
- NEW,(新建)
- RUNNABLE,（准备就绪）
- BLOCKED,（阻塞）
- WAITING,（不见不散）
- TIMED_WAITING,（过时不候）
- TERMINATED;(终结)
1.3.2 wait/sleep的区别
- sleep是Thread的静态方法，wait是Object的方法，任何对象实例都能调用
- sleep不会释放锁，他也不需要占用锁。wait会释放锁，但调用它的前提是当前线程占有锁
- 它们都可以被interruptep方法中断
1.4 并行与并发
1.4.1 穿行模式
串行表示所有任务都一一按先后顺序进行。串行意味着必须先做完一件事才能做下一件事。串行是一次只能取得一个任务，并执行这个任务。
1.4.2 并行模式
并行意味着可以同时取得多个任务，并同时去执行所取得的这些任务。并行模式相当于将长长的一条队列，划分成了多条短队列，所以并行缩短了任务队列的长度。并行的效率从代码层次上强依赖于多进程/多线程代码，从硬件角度上则依赖于多核CPU。
1.4.3 并发
**并发（(concurrent)）指的是多个程序可以同时运行的现象，更细化的是多进程可以同时运行或者多指令可以同时运行。**并发是提供一种功能让用户感觉上是多个程序同时运行，但实际上这些程序的进程不是一直霸占cpu的，而是执行一会停一会。
- 并发：同一时刻多个线程在访问同一个资源，多个线程对一个点
- 并行：多项工作一起执行。
1.5 管程
管程(monitor)是保证了同一时刻只有一个进程在管程内活动,即管程内定义的操作在同一时刻只被一个进程调用(由编译器实现).但是这样并不能保证进程以设计的顺序执行
JVM 中同步是基于进入和退出管程(monitor)对象实现的，每个对象都会有一个管程(monitor)对象，管程(monitor)会随着 java 对象一同创建和销毁
执行线程首先要持有管程对象，然后才能执行方法，当方法完成之后会释放管程，方法在执行时候会持有管程，其他线程无法再获取同一个管程
1.6 用户线程和守护线程
- 用户线程：平时用到的普通线程，自定义线程
- 守护线程：运行在后台，是一种特殊的线程，比如垃圾回收
当主线程结束后，用户线程还在运行JVM存活，如果没有用户线程，都是守护线程，JVM结束
2 Lock接口
2.1 Synchronized
2.1.1 Synchronized关键字回顾
Synchronized是Java中的关键字，是一种同步锁。它修饰的对象有以下几种：
-
修饰一个代码块，被修饰的代码块称为同步代码快，其作用的范围是大括号
{}括起来的代码，作用的对象是调用这个代码块的对象 -
修饰一个方法，被修饰的方法称为同步方法，其作用的范围是整个方法，作用的对象是调用这个方法的对象
-
虽然synchronized可以用来定义方法，但synchronized并不属于方法定义的一部分，因此，synchronized关键字不能被继承。如果在父类中的某个方法使用了该关键字，而在子类中覆盖了这个方法，在子类中的这个方法默认情况下并不是同步的，而必须显式地在子类的这个方法中加上synchronized关键字才可以。当然，还可以在子类方法中调用父类中相应的方法，这样虽然子类中的方法不是同步的，但子类调用了父类的同步方法，因此子类的方法也就相当于同步了。
-
-
修改一个静态的方法，其作用的范围是整个静态方法，作用的对象是这个类的所有对象。
-
修改一个类，其作用的范围是synchronized后面括号括起来的部分，作用的对象是这个类的所有对象。
2.1.2 售票案例
/**
* @author pumpkin
* @date 2021/12/21 0021 下午 23:44
*/
class Ticket{
//总票数
private int ticket = 30 ;
//买票方法
public synchronized void sale(){
if( ticket > 0 ){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "卖出1张票 剩余" + (--ticket) + "张票" );
}
}
}
public class SaleTicket {
public static void main(String[] args) {
Ticket ticket = new Ticket();
//创建并启动线程AA
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 40; i++) {
ticket.sale();
}
}
},"AA").start();
//创建并启动线程BB
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 40; i++) {
ticket.sale();
}
}
} , "BB").start();
//创建并启动线程CC
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 40; i++) {
ticket.sale();
}
}
} , "CC").start();
}
}
如果一个代码块被synchronized修饰了，当一个线程获取了对应的锁，并执行了该代码块时，其他线程便只能一直等待，等待获取锁的线程，而这里获取锁的线程释放锁只会有两种情况:
- 获取锁的线程执行完了该代码块，然后线程释放对锁的占有
- 线程执行发生了异常，此时JVM会让线程自动释放锁。
那么如果这个获取锁的线程由于等待IO或其他原因（比如调用了sleep方法）被阻塞了，但是有没有释放锁，其他线程便只能干巴巴地等待，试想一下，这多么影响程序执行效率。
因此就需要一种机制可以不让等待的线程一直无限期等待下去（比如只等待一定的时间或者能够响应中断），通过Lock就可以办到。
2.2 什么是Lock
Lock锁实现提供了比使用同步方法和语句可以获得的更广泛的锁操作。它们允许更灵活的结构，可能具有非常不同的属性，并且可能支持多个关联的条件对象。Lock提供了比synchronized更多的功能。
- Lock与Synchronized的区别
- Lock不是Java语言内置的，synchronized是Java语言的关键字，因此是内置特性。Lock是一个类，通过这个类可以实现同步访问；
- Lock和synchronized有一点非常大的不同，采用synchronized不需要用户去手动释放锁，当synchronized方法或者synchronized代码块执行完之后，系统会自动让线程释放对锁的占用；而Lock则必须要用户去手动释放锁，如果没有主动释放锁，就有可能导致出现死锁现象。
下面来逐个讲述Lock接口中每个方法的使用
2.2.2 lock()
lock()方法是平常使用得最多的一个方法，就是用来获取锁。如果锁已被其他线程获取，则进行等待。
采用Lock，必须主动去释放锁，并且在发生异常时，不会自动释放锁。因此一般来说，使用Lock必须在try语句块中进行，并且将释放锁的操作放在finally块中进行，以保证锁一定被释放，防止死锁的发生。通常使用Lock来进行同步的话，是以下面这种形式去使用：
Lock lock = ...
lock.lock();
try{
//处理任务
}catch(Exception e){
}finally{
lock.unlock() ; //释放锁
}