java笔记--关于线程同步(5种同步方式)【转】
- 为何要使用同步?
java允许多线程并发控制,当多个线程同时操作一个可共享的资源变量时(如数据的增删改查),将会导致数据不准确,相互之间产生冲突,因此加入同步锁以避免在该线程没有完成操作之前,被其他线程的调用,从而保证了该变量的唯一性和准确性。
1.同步方法
即有synchronized关键字修饰的方法。由于java的每个对象都有一个内置锁,当用此关键字修饰方法时,内置锁会保护整个方法。在调用该方法前,需要获得内置锁,否则就处于阻塞状态。代码如:public synchronized void save(){}注: synchronized关键字也可以修饰静态方法,此时如果调用该静态方法,将会锁住整个类2.同步代码块
即有synchronized关键字修饰的语句块。被该关键字修饰的语句块会自动被加上内置锁,从而实现同步代码如:synchronized(object){}注:同步是一种高开销的操作,因此应该尽量减少同步的内容。通常没有必要同步整个方法,使用synchronized代码块同步关键代码即可。代码实例:复制代码package com.xhj.thread;/*** 线程同步的运用** @author XIEHEJUN**/public class SynchronizedThread {class Bank {private int account = 100;public int getAccount() {return account;}/*** 用同步方法实现** @param money*/public synchronized void save(int money) {account += money;}/*** 用同步代码块实现** @param money*/public void save1(int money) {synchronized (this) {account += money;}}}class NewThread implements Runnable {private Bank bank;public NewThread(Bank bank) {this.bank = bank;}@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 10; i++) {// bank.save1(10);bank.save(10);System.out.println(i + "账户余额为:" + bank.getAccount());}}}/*** 建立线程,调用内部类*/public void useThread() {Bank bank = new Bank();NewThread new_thread = new NewThread(bank);System.out.println("线程1");Thread thread1 = new Thread(new_thread);thread1.start();System.out.println("线程2");Thread thread2 = new Thread(new_thread);thread2.start();}public static void main(String[] args) {SynchronizedThread st = new SynchronizedThread();st.useThread();}}复制代码3.使用特殊域变量(volatile)实现线程同步
a.volatile关键字为域变量的访问提供了一种免锁机制,b.使用volatile修饰域相当于告诉虚拟机该域可能会被其他线程更新,c.因此每次使用该域就要重新计算,而不是使用寄存器中的值d.volatile不会提供任何原子操作,它也不能用来修饰final类型的变量例如:在上面的例子当中,只需在account前面加上volatile修饰,即可实现线程同步。代码实例:复制代码//只给出要修改的代码,其余代码与上同class Bank {//需要同步的变量加上volatileprivate volatile int account = 100;public int getAccount() {return account;}//这里不再需要synchronizedpublic void save(int money) {account += money;}}复制代码注:多线程中的非同步问题主要出现在对域的读写上,如果让域自身避免这个问题,则就不需要修改操作该域的方法。用final域,有锁保护的域和volatile域可以避免非同步的问题。4.使用重入锁实现线程同步
在JavaSE5.0中新增了一个java.util.concurrent包来支持同步。ReentrantLock类是可重入、互斥、实现了Lock接口的锁,它与使用synchronized方法和快具有相同的基本行为和语义,并且扩展了其能力ReenreantLock类的常用方法有:ReentrantLock() : 创建一个ReentrantLock实例lock() : 获得锁unlock() : 释放锁注:ReentrantLock()还有一个可以创建公平锁的构造方法,但由于能大幅度降低程序运行效率,不推荐使用例如:在上面例子的基础上,改写后的代码为:代码实例:复制代码//只给出要修改的代码,其余代码与上同class Bank {private int account = 100;//需要声明这个锁private Lock lock = new ReentrantLock();public int getAccount() {return account;}//这里不再需要synchronizedpublic void save(int money) {lock.lock();try{account += money;}finally{lock.unlock();}}}复制代码注:关于Lock对象和synchronized关键字的选择:a.最好两个都不用,使用一种java.util.concurrent包提供的机制,能够帮助用户处理所有与锁相关的代码。b.如果synchronized关键字能满足用户的需求,就用synchronized,因为它能简化代码c.如果需要更高级的功能,就用ReentrantLock类,此时要注意及时释放锁,否则会出现死锁,通常在finally代码释放锁5.使用局部变量实现线程同步
如果使用ThreadLocal管理变量,则每一个使用该变量的线程都获得该变量的副本,副本之间相互独立,这样每一个线程都可以随意修改自己的变量副本,而不会对其他线程产生影响。ThreadLocal 类的常用方法ThreadLocal() : 创建一个线程本地变量get() : 返回此线程局部变量的当前线程副本中的值initialValue() : 返回此线程局部变量的当前线程的"初始值"set(T value) : 将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置为value例如:在上面例子基础上,修改后的代码为:代码实例:复制代码//只改Bank类,其余代码与上同public class Bank{//使用ThreadLocal类管理共享变量accountprivate static ThreadLocal<Integer> account = new ThreadLocal<Integer>(){@Overrideprotected Integer initialValue(){return 100;}};public void save(int money){account.set(account.get()+money);}public int getAccount(){return account.get();}}复制代码注:ThreadLocal与同步机制a.ThreadLocal与同步机制都是为了解决多线程中相同变量的访问冲突问题。b.前者采用以"空间换时间"的方法,后者采用以"时间换空间"的方式
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