一、关于线程安全

1.是什么决定的线程安全问题?
  线程安全问题基本是由全局变量静态变量引起的。
  若每个线程中对全局变量、静态变量只有读操作,而无写操作,一般来说,这个全局变量是线程安全的;若有多个线程同时执行写操作,一般都需要考虑线程同步,否则的话就可能影响线程安全。

2.可以解决多线程并发访问资源的方法有哪些?
  主要有三种方式:分别是同步代码块 、同步方法和锁机制(Lock)
  其中同步代码块和同步方法是通过关键字synchronized实现线程同步

本文主要是将synchronized关键字用法作为例子来去解释Java中的对象锁和类锁

二、synchronized关键字各种用法与实例

  事实上,synchronized修饰非静态方法、同步代码块的synchronized (this)用法和synchronized (非this对象)的用法锁的是对象,线程想要执行对应同步代码,需要获得对象锁。

synchronized修饰静态方法以及同步代码块的synchronized (类.class)用法锁的是类,线程想要执行对应同步代码,需要获得类锁。

因此,事实上synchronized关键字可以细分为上面描述的五种用法。
1.同步块synchronized (this)

public class Ticket1 extends Thread{

    private int nums = 0; //出票数
private int count =20; //剩余 @Override
public void run() {
while (true) {
synchronized (this) {
if(count <= 0) {
break;
}
nums++;
count--;
try {
Thread.sleep(550);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("显示出票信息:"+Thread.currentThread().getName()+
"抢到第"+nums+"张票,剩余"+count+"张");
}
}
} public static void main(String[] args) {
Ticket1 ticket1 = new Ticket1();
Thread anni = new Thread(ticket1,"安妮");
Thread jack = new Thread(ticket1,"jack");
anni.start();
jack.start(); } }

这样是同步的,线程获取的是同步块synchronized (this)括号()里面的对象实例的对象锁,这里就是Ticket1 实例对象的对象锁了。

需要注意的是synchronized (){}的{}前后的代码依旧是异步的

2.synchronized (非this对象)的用法锁的是对象

例1:

public class Ticket2 implements Runnable{

	private int nums = 0; //出票数
private int count =25; //剩余
//实现线程安全三种方法
private final Object lock = new Object();//1.使用私有不变对象锁,使得攻击者无法获取到锁对象(推荐使用) @Override
public void run() {
while (true) {
//2.this 使用对象自身的锁(隐式锁)--对象锁
//3.Ticket2.class 给Ticket2加锁 --类锁->使用说明:静态方法则一定会同步,非静态方
//法需在单例模式才生效(本例为单例),但是也不能都用静态同步方法,总之用得不好可能会给性能带来极大的影响。
synchronized (lock) {
if(count <= 0) {
break;
}
nums++;
count--;
try {
Thread.sleep(750);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("显示出票信息:"+Thread.currentThread().getName()+
"抢到第"+nums+"张票,剩余"+count+"张");
}
}
} public static void main(String[] args) {
Ticket2 ticket2 = new Ticket2();
Thread zhangsan = new Thread(ticket2,"张三");
Thread zhaoyun = new Thread(ticket2,"赵云");
zhangsan.start();
zhaoyun.start();
} }

例2:

public class Run2 {

    public static void main(String[] args) {

        Service service = new Service("xiaobaoge");

        ThreadA2 a = new ThreadA2(service);
a.setName("A");
a.start(); ThreadB2 b = new ThreadB2(service);
b.setName("B");
b.start(); } } class Service { String anyString = new String(); public Service(String anyString){
this.anyString = anyString;
} public void setUsernamePassword(String username, String password) {
try {
synchronized (anyString) {
System.out.println("线程名称为:" + Thread.currentThread().getName()
+ "在" + System.currentTimeMillis() + "进入同步块");
Thread.sleep(3000);
System.out.println("线程名称为:" + Thread.currentThread().getName()
+ "在" + System.currentTimeMillis() + "离开同步块");
}
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
} } class ThreadA2 extends Thread {
private Service service; public ThreadA2(Service service) {
super();
this.service = service;
} @Override
public void run() {
service.setUsernamePassword("a", "aa"); } } class ThreadB2 extends Thread { private Service service; public ThreadB2(Service service) {
super();
this.service = service;
} @Override
public void run() {
service.setUsernamePassword("b", "bb"); } }

3.synchronized (class)

public class Run {

    public static void main(String[] args) {

        ThreadA a = new ThreadA();
a.setName("A");
a.start(); ThreadB b = new ThreadB();
b.setName("B");
b.start(); } }
class Service { public static void printA() {
synchronized (Service.class) {
try {
System.out.println("线程名称为:" + Thread.currentThread().getName()
+ "在" + System.currentTimeMillis() + "进入printA");
Thread.sleep(3000);
System.out.println("线程名称为:" + Thread.currentThread().getName()
+ "在" + System.currentTimeMillis() + "离开printA");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} } public static void printB() {
synchronized (Service.class) {
System.out.println("线程名称为:" + Thread.currentThread().getName()
+ "在" + System.currentTimeMillis() + "进入printB");
System.out.println("线程名称为:" + Thread.currentThread().getName()
+ "在" + System.currentTimeMillis() + "离开printB");
}
}
}

4.静态synchronized同步方法  

public class Run {

    public static void main(String[] args) {

        ThreadA a = new ThreadA();
a.setName("A");
a.start(); ThreadB b = new ThreadB();
b.setName("B");
b.start(); } } class Service { synchronized public static void printA() {
try {
System.out.println("线程名称为:" + Thread.currentThread().getName()
+ "在" + System.currentTimeMillis() + "进入printA");
Thread.sleep(3000);
System.out.println("线程名称为:" + Thread.currentThread().getName()
+ "在" + System.currentTimeMillis() + "离开printA");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} synchronized public static void printB() {
System.out.println("线程名称为:" + Thread.currentThread().getName() + "在"
+ System.currentTimeMillis() + "进入printB");
System.out.println("线程名称为:" + Thread.currentThread().getName() + "在"
+ System.currentTimeMillis() + "离开printB");
} } class ThreadA extends Thread {
@Override
public void run() {
Service.printA();
} } class ThreadB extends Thread {
@Override
public void run() {
Service.printB();
}
}

5.synchronized修饰非静态方法

public class Run {

    public static void main(String[] args) {

        HasSelfPrivateNum numRef = new HasSelfPrivateNum();

        ThreadA athread = new ThreadA(numRef);
athread.start(); ThreadB bthread = new ThreadB(numRef);
bthread.start(); } }
class HasSelfPrivateNum { private int num = 0; synchronized public void addI(String username) {
try {
if (username.equals("a")) {
num = 100;
System.out.println("a set over!");
Thread.sleep(2000);
} else {
num = 200;
System.out.println("b set over!");
}
System.out.println(username + " num=" + num);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
class ThreadA extends Thread { private HasSelfPrivateNum numRef; public ThreadA(HasSelfPrivateNum numRef) {
super();
this.numRef = numRef;
} @Override
public void run() {
super.run();
numRef.addI("a");
} }
class ThreadB extends Thread { private HasSelfPrivateNum numRef; public ThreadB(HasSelfPrivateNum numRef) {
super();
this.numRef = numRef;
} @Override
public void run() {
super.run();
numRef.addI("b");
} }

实验结论:两个线程访问同一个对象中的同步方法是一定是线程安全的。本实现由于是同步访问,所以先打印出a,然后打印出b

这里线程获取的是HasSelfPrivateNum的对象实例的锁——对象锁。

 

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