本实验主要考察多线程对单例模式的操作,和多线程对同一资源的读取,两个知识。实验涉及到三个类:

1)一个pojo类Student,包括set/get方法。

2)一个线程类,设置student的成员变量age和name的值为111和111

3)另一个线程类,设置student的成员变量age和name的值为222和2222

4)main类,for循环200次,分别创建200个线程1和线程2对同一资源访问。(共400个线程)

1.第一种情况:饿汉式单例模式保证多线程操控的是同一对象

//饿汉式单例模式pojo类
public class Student {
private String age = "";
private String name = "Tome";
private static Student student = new Student();//类加载时候创建对象 public String getNameAndAge() {
return name+":"+age;
}
public void setNameAndAge(String name,String age) {
this.name = name;
this.age = age;
} private Student() //构造函数私有化
{
}
public static Student GetInstace() { //方法区函数,静态函数
return student;
}
}

线程2类:

public class MyThread extends Thread {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(Student.GetInstace().hashCode());
}
}

测试类,创建并启动400个线程:

public class AppMain implements Runnable{

    public static void main(String[] args) {
AppMain appMain = new AppMain();
for(int i =;i<;i++)
{
Thread thread1 = new Thread(appMain);//线程1
MyThread thread2 = new MyThread();//线程2
thread1.start();
thread2.start();
}
}
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(Student.GetInstace().hashCode());
}
}

结果:

2.第二种情况:共享资源的写方法不设置任何同步,多个线程可以交叉写数据

  public String getNameAndAge() {
return name+":"+age;
}
public void setNameAndAge(String name,String age) { //没有设置任何写同步
this.name = name;
this.age = age;
}

俩线程操控类:

public class MyThread extends Thread {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
Student.GetInstace().setNameAndAge("", "");//设置name和age值为1
System.out.println(Student.GetInstace().getNameAndAge(););
}
}

线程2

public class AppMain implements Runnable{   
public static void main(String[] args) {
AppMain appMain = new AppMain();
for(int i =;i<;i++)
{
Thread thread1 = new Thread(appMain);
MyThread thread2 = new MyThread();
thread1.start();
thread2.start();
}
}
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
Student.GetInstace().setNameAndAge("", "");//设置name和age为2
System.out.println(Student.GetInstace().getNameAndAge(););
}
}

执行结果:

3.第三种情况:共享资源的写方法设置同步synchronized,保证同一时刻只有一个线程才能执行写,执行完后才释放锁。

  public String getNameAndAge() {
return name+":"+age;
}
synchronized public void setNameAndAge(String name,String age) { //写方法设置synchronized了
this.name = name;
this.age = age;
}

测试类添加打印:

public static void main(String[] args) {
AppMain appMain = new AppMain();
for(int i =;i<;i++)
{
Thread thread1 = new Thread(appMain);
MyThread thread2 = new MyThread();
thread1.start();
thread2.start();
System.out.println(Student.GetInstace().getNameAndAge());//添加打印,显示name和age值
}
}

这样就能多个线程按序设置name和set值了。但为什么测试结果依然有脏数据呢?比如111:222这种脏数据呢?

答案:因为没设置单例对象读get方法的锁,这样读方法可以随时获取值,即使set线程还没执行完,因为没有synchronized限制可以随时访问。

4.第四种情况,共享资源的读方法不同步不synchronized,方便随时读取不受锁的限制。但就像之前说的,会读到写线程还没执行完时的数据,造成数据混乱。因为读线程可以随时读,没有锁的限制。

  public String getNameAndAge() { //读方法没有做同步synchronized处理,可以随时读取,就可以读出写线程未执行完的中间数据
return name+":"+age;
}
synchronized public void setNameAndAge(String name,String age) {
this.name = name;
this.age = age;
}

操作结果:

5.第五种情况,读方法也设置synchronized,锁的对象也是this。保证写的时候不能读,保证读的时候不能写。即读写用同一个锁。

    synchronized public String getNameAndAge() {
return name+":"+age;
}
synchronized public void setNameAndAge(String name,String age) {
this.name = name;
this.age = age;
}

测试结果:

这样数据就全部准确了,但是这样效率很低,因为读写共同设置一个锁。读的时候不能写,写的时候不能读。全部都是按序来访问。

结论:当多线程共同访问同一资源时候,此共享对象的读写方法,要都设置同一个锁,保证写的时候不能读,读的时候不能写,且读写都是按序执行。才能保证数据的准确性。

同时,也说明了,没有设置锁的方法可以随时执行,随时执行,随时可能被cpu调度以至打断线程的执行,以至读到线程执行一半产生的脏数据。

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