[Java]线程和锁

0x00 线程调度

线程调度指的是系统为线程分配CPU使用权。分为两种：

1. 协同式线程调度
   线程想用CPU多久就用多久，用完了才让给别的线程。实现简单，但容易发生进程阻塞。
2. 抢占式线程调度
   可以用yield()让出使用权。并且可以设优先级。即便一个线程阻塞了，也不会导致进程阻塞。

0x01 (对象的)线程安全

指的是并发访问对象时不会进行额外的同步操作。比如Immutable的对象就是线程安全的。

0x02 线程安全的实现方法

1. 互斥同步(Mutual Exclusion & Synchronization)

又称阻塞同步。
同步是指多个线程并发访问共享数据时，保证同一时刻共享数据只被一个(使用信号量时对应:一些)线程使用。
互斥是手段，同步是目的。
在Java中，最基本的互斥同步手段就是synchronized关键字（除了synchronized之外，还可以使用ReentrentLock，重入锁）。

synchronized关键字在编译后会行程moniterenter和moniterexit两个字节码指令，这两个指令需要一个reference类型的参数来指明要加锁和解锁的对象。如果synchronized明确指定了对象参数，就用这个对象作为锁对象(所以会看到声明一个成员变量的数组作为锁对象)；如果没有明确指定，就根据synchronized修饰的是实例方法还是类方法，取对应的对象实例或者Class对象作为锁对象。

有点像GC的引用计数算法

在Java中，每个class都有一个相应的Class对象。也就是说，当我们编写一个类，编译完成后，在生成的.class文件中，就会产生一个Class对象，用于表示这个类的类型信息。

注意：

synchronized是一个重量级(heavyweight)的操作。

Java的线程是映射到操作系统的原生线程上的，阻塞或唤醒线程都需要CPU时间，帮助用户态和内核态之间转换，对于简单的同步块，有可能状态转换的时间比执行的时间还长。

0x02 非阻塞同步

从处理问题的方式上说，互斥同步属于一种悲观的并发策略。
随着硬件指令集的发展，我们有了另外一个选择：基于冲突检测的乐观并发策略，通俗地说，就是先进行操作，如果没有其他线程争用共享数据，那操作就成功了；

如果共享数据有争用，产生了冲突，那就再采取其他的补偿措施（最常见的补偿措施就是不断地重试，直到成功为止），这种乐观的并发策略的许多实现都不需要把线程挂起，因此这种同步操作称为非阻塞同步（Non-Blocking Synchronization）。

Ref:
http://blog.csdn.net/truelove12358/article/details/54963791
http://blog.csdn.net/qinjienj/article/details/7578582