java并发编程实践 2.4 用锁来保护状态

缘起

《java并发编程实践》 2.4节

分析

什么叫做一个状态是被锁保护的?

对于可以被多根线程访问的可变状态，如果所有这些线程要访问（并不仅仅只有对状态的写操作的时候才需要同步~）它都必须要首先获取同一把锁的话，我们就称这个状态是由这把锁保护的. 正因为如此，程序员必须要清楚这把锁到底是什么?

一般情况下，我们在对象内部封装所有的可变状态，通过对象的内部锁来作为访问这些可变状态的锁. 即类似这种代码

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public class XXX {
    private Type1 mutable1;
    private Type2 mutable2;
    private Type3 mutable3;
    
    //  synchronized使用当前XXX的对象实例作为锁
    public synchronized void write(Type1 pp) {
        this.mutable11 = pp;
    }
    
}

但是请注意，即使一根线程获取了当前XXX的对象的实例作为锁，也不能阻止其他线程访问当前XXX对象的实例，只能阻止其他线程再次获取这把锁而已.

正因为synchronized锁用的太频繁，所以每个java对象都有一个内部锁与之关联——而不需要程序员显式的创建锁对象.

是不是每个方法都是同步的（并且由同一把锁同步），那么整个方法调用就是同步的呢? 不是，例如下面的使用Vector的代码

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if(!vector.contains(e)) {
    vector.add(e);
}

java.util.Vector的contains方法和add方法都是同步方法，但是上述代码并不是线程安全的. 因为两个原子操作合并成为复合操作之后如果没有锁保护的话，依旧不是原子的.

而且锁的引入也会带来性能问题（因为锁的本质是顺序化（serialization）, 与并行带来的高效率是矛盾的双方）.

这个在下一小节会讲到.