Java线程和共享资源
在Java编程中，线程是一种执行程序的方式，它可以同时运行多个线程，以实现并发执行的效果。当多个线程同时访问和修改共享资源时，就会发生线程安全问题。为了保证共享资源的正确访问和修改，我们需要使用同步机制来确保线程之间的互斥访问。
共享资源的问题
共享资源是指多个线程共同访问和修改的变量、对象或数据结构。当多个线程同时读写共享资源时，可能会出现以下问题：
- 竞态条件：多个线程对共享资源的访问顺序不确定，导致结果不同于预期。
- 数据不一致：多个线程同时修改共享资源，导致数据的状态不一致。
- 死锁：多个线程相互等待对方释放资源，导致程序无法继续执行。
为了解决这些问题，Java提供了多种同步机制，包括使用synchronized关键字、使用锁（Lock）对象等。
使用synchronized关键字
synchronized关键字是Java中最常用的同步机制，它可以用来修饰方法或代码块，从而实现对共享资源的同步访问。
同步方法
使用synchronized关键字修饰方法可以确保同一时间只有一个线程执行该方法。示例代码如下：
public class Counter {
private int count;
public synchronized void increment() {
count++;
}
}
在上述代码中，increment方法被声明为synchronized，这意味着每次只能有一个线程执行该方法。当一个线程正在执行该方法时，其他线程将被阻塞，直到该线程执行完毕。
同步代码块
除了修饰方法外，还可以使用synchronized关键字修饰代码块，以实现对共享资源的同步访问。示例代码如下：
public class Counter {
private int count;
private Object lock = new Object();
public void increment() {
synchronized (lock) {
count++;
}
}
}
在上述代码中，increment方法中的代码块被synchronized修饰，它使用了一个lock对象作为同步锁。当一个线程获取到该锁时，其他线程将被阻塞，直到该线程释放锁。
使用锁对象
除了synchronized关键字外，Java还提供了Lock接口及其实现类，用于实现更复杂的同步需求。
使用ReentrantLock
ReentrantLock是Lock接口的一个实现类，它提供了更灵活的同步控制。示例代码如下：
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class Counter {
private int count;
private Lock lock = new ReentrantLock();
public void increment() {
lock.lock();
try {
count++;
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
在上述代码中，lock对象被用作同步锁，并通过lock方法获取锁，通过unlock方法释放锁。与synchronized不同，Lock接口提供了更灵活的锁获取和释放方式，可以更好地控制同步的粒度。
线程间通信
当多个线程共享资源时，有时需要线程之间进行协作，例如一个线程等待另一个线程完成某个操作后再继续执行。
Java提供了wait、notify和notifyAll方法来实现线程间的通信。这些方法必须在synchronized块内部调用，因为它们依赖于同步监视器。
wait和notify
wait方法使当前线程等待，并释放持有的锁。notify方法唤醒一个等待的线程。
示例代码如下：
public class SharedResource {
private int count;
private Object lock = new Object();
public void increment() throws InterruptedException {
