java不同进程的相互唤醒_Java多线程(二)同步与等待唤醒
1:數(shù)據(jù)安全問題
1.1:什么情況下會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)安全問題?
多個(gè)線程對(duì)同一個(gè)資源進(jìn)行操作,并且操作資源的語句有多條。那么這個(gè)時(shí)候這些語句因?yàn)閏pu的隨機(jī)性,有可能被多個(gè)線程分開執(zhí)行。導(dǎo)致數(shù)據(jù)安全問題。
例子:有3個(gè)人分別是你爸、你媽媽、你姐,去你的一個(gè)賬戶匯錢給你,每一個(gè)只能存3次,一次只能存100元。每存一次,請(qǐng)打顯示出賬戶里的余額。代碼體現(xiàn):
1 public classSaveMoneyDemo1 {2
3 public static voidmain(String[] args) {4 SaveDemo1 s = newSaveDemo1();5 Thread t1 = newThread(s);6 t1.setName("老爸");7 Thread t2 = newThread(s);8 t2.setName("老媽");9 Thread t3 = newThread(s);10 t3.setName("姐姐");11 t1.start();12 t2.start();13 t3.start();14 }15
16 }17
18 class SaveDemo1 implementsRunnable{19 private int sum = 0;20 //要執(zhí)行的代碼塊放在run方法里面。
21 public voidrun() {22 //每個(gè)人能存三次,就是循環(huán)三遍
23 for(int i=0; i<3; i++){24 sum+=100;25 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"給你匯了100,目前賬號(hào)共有 "+sum+" 元");26
27 }28 }29 }30 /**
31 * 執(zhí)行結(jié)果:32 老媽給你匯了100,目前賬號(hào)共有 200 元33 老媽給你匯了100,目前賬號(hào)共有 400 元34 老媽給你匯了100,目前賬號(hào)共有 500 元35 姐姐給你匯了100,目前賬號(hào)共有 300 元36 姐姐給你匯了100,目前賬號(hào)共有 600 元37 姐姐給你匯了100,目前賬號(hào)共有 700 元38 老爸給你匯了100,目前賬號(hào)共有 200 元39 老爸給你匯了100,目前賬號(hào)共有 800 元40 老爸給你匯了100,目前賬號(hào)共有 900 元41 *42 */
沒有同步的匯款代碼
運(yùn)行結(jié)果好喜感。為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況?分析:這三人存款是不需按照順序和次數(shù)的,反正幫你存夠三次就行了,所以用多線程更為合理。可是,打個(gè)比方:當(dāng)你媽媽在存錢的時(shí)候錢是存進(jìn)去了,在沒來得及顯示余額的時(shí)候你爸正好也把錢存了進(jìn)去,這時(shí)候總金額連同你媽和你爸的加在一起了!所以顯示出的金額會(huì)發(fā)生這樣的情況。那么如何解決類似的情況呢?這就要限定一個(gè)人存一次就先把金額加上,不能讓多人存完之后再一起加,如果這樣那金額的顯示就亂套了。這時(shí)候就要使用同步機(jī)制了。
1.2:解決方案: 同步機(jī)制
1.2.1:同步代碼塊。
synchronized(鎖){//鎖可以為任意對(duì)象。但是需要保證多個(gè)線程用的是同一把鎖。
對(duì)同一個(gè)資源的操作語句。
}
1.2.2:同步方法的鎖:
2.1:同步方法-----this
2.2:靜態(tài)同步方法-----字節(jié)碼文件對(duì)象。類名.class
1 public classSaveMoneyDemo2 {2
3 public static voidmain(String[] args) {4 SaveDemo2 s = newSaveDemo2();5 Thread t1 = newThread(s);6 t1.setName("老爸");7 Thread t2 = newThread(s);8 t2.setName("老媽");9 Thread t3 = newThread(s);10 t3.setName("姐姐");11 t1.start();12 t2.start();13 t3.start();14 }15
16 }17
18 class SaveDemo2 implementsRunnable{19 private int sum = 0;20 //要執(zhí)行的代碼塊放在run方法里面。
21 public voidrun() {22 //每個(gè)人能存三次,就是循環(huán)三遍
23 synchronized(this){24 for(int i=0; i<3; i++){25 sum+=100;26 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"給你匯了100,目前賬號(hào)共有 "+sum+" 元");27 }28 }29 }30 }
使用同步的數(shù)據(jù)安全的匯款
1.3:如果加了同步,還出現(xiàn)數(shù)據(jù)安全問題,如何排查?
1.3.1:是否為同一把鎖
1.3.2:訪問資源的多條語句是否在同步中。
1.4:關(guān)于同步的拙劣理解:一件事先一口氣做完!不讓別人插手。(好像太牽強(qiáng)了)
2:死鎖問題——互不釋放資源(互相等待資源)
2.1 需求:用程序來描述以下情況:一手交錢一手交貨。商家與顧客兩人都是很小氣的人,顧客買商家的東西,商家收顧客的前,顧客說:先給我貨我再給你錢;商家說:先給我錢我再給你貨。最好的結(jié)局就是各自得到各自的東西。
2.2 分析:對(duì)于商家和客戶來說和他們倆有關(guān)的不是錢就是貨,而限制這兩人的也就是錢和貨。這樣一來錢和貨就可以看做是程序中的兩個(gè)鎖了。造成死鎖的原因:同步代碼嵌套!在平時(shí)開發(fā)時(shí)應(yīng)避免同步嵌套!
1 public classDeadLockDemo1 {2 public static voidmain(String[] args) {3 Thread t1 = newCustomer1();4 Thread t2 = newSeller1();5 t1.start();6 t2.start();7 }8 }9
10 class Customer1 extendsThread{11 public static Object money = newObject();12 @Override13 public voidrun() {14 //客戶有錢
15 synchronized(money){16 System.out.println("客戶等商家給貨");17 //客戶等貨
18 synchronized(Seller1.goods) {19 System.out.println("客戶給商家錢");20 }21 }22 }23 }24
25 class Seller1 extendsThread{26 public static Object goods = newObject();27 @Override28 public voidrun() {29 //商家有貨
30 synchronized(goods) {31 System.out.println("商家等客戶給錢");32 //商家等錢
33 synchronized(Customer1.money) {34 System.out.println("商家給客戶貨");35 }36 }37 }38 }39
40 /**
41 * 如果想結(jié)果暴露地更明顯,可以使用sleep()方法42 * 運(yùn)行死鎖的結(jié)果:43 * 客戶等商家給貨44 * 商家等客戶給錢45 *46 */
死鎖示例代碼
3:等待喚醒機(jī)制。
前面多個(gè)線程案例中,每個(gè)線程執(zhí)行的操作是一樣的。如果線程所執(zhí)行的操作不一樣呢?比如一個(gè)線程負(fù)責(zé)生產(chǎn)產(chǎn)品,另外一個(gè)線程負(fù)責(zé)消費(fèi)產(chǎn)品。
3.1:創(chuàng)建2個(gè)線程,2個(gè)線程的動(dòng)作是不一樣。比如說:一個(gè)生產(chǎn)者和一個(gè)消費(fèi)者。
需求:生產(chǎn)者生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品。消費(fèi)者消費(fèi)一個(gè)產(chǎn)品。這就涉及到了等待喚醒機(jī)制。當(dāng)生產(chǎn)者生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品后進(jìn)入等待模式等待消費(fèi)者來消費(fèi)這個(gè)產(chǎn)品,當(dāng)消費(fèi)者消費(fèi)了這個(gè)產(chǎn)品,發(fā)現(xiàn)沒有產(chǎn)品了,消費(fèi)者等待,叫生產(chǎn)者生產(chǎn)產(chǎn)品。生產(chǎn)者生產(chǎn)了產(chǎn)品則通知消費(fèi)者。這就涉及到等待喚醒機(jī)制。
3.2:等待喚醒機(jī)制。
等待喚醒機(jī)制必須是在同步中進(jìn)行,因?yàn)榈却蛦拘讯际且ㄟ^鎖來操作的,查看API就是的,wait()和notify()是屬于Object的方法,任何對(duì)象都是可以作為鎖的。
wait:讓當(dāng)前線程等待。在哪里等待的就在哪里醒過來。
notify() :喚醒其中一個(gè)等待的線程。
notifyAll():喚醒所有等待的線程
wait和sleep的區(qū)別:
1:sleep會(huì)擁有鎖,而wait會(huì)釋放鎖。
2:sleep睡眠的時(shí)間是固定的,而wait等待的時(shí)間是不固定的。
3:sleep可以放在同步中,也可以不放在同步中。wait方法必須放在同步中。
3.3:一個(gè)生產(chǎn)者和一個(gè)消費(fèi)者的代碼實(shí)現(xiàn)
1 /*
2 * 生產(chǎn)者生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品。3 * 消費(fèi)者消費(fèi)一個(gè)產(chǎn)品。4 * 生產(chǎn)者可以生產(chǎn)多個(gè)產(chǎn)品,但是一次只能生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品。消費(fèi)了才能生產(chǎn)。5 * 消費(fèi)者可以消費(fèi)多個(gè)產(chǎn)品。但是一次只能消費(fèi)一個(gè) 產(chǎn)品。生產(chǎn)有了產(chǎn)品才能消費(fèi)。6 */
7 public classProCusDemo1 {8 public static Object lock = new Object();//創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象作為鎖
9 public static int num = 0;//產(chǎn)品數(shù)
10 public static voidmain(String[] args) {11 Pro pro = newPro();12 Cus cus = newCus();13 pro.start();14 cus.start();15 }16
17 }18
19 class Pro extendsThread {20 @Override21 public voidrun() {22 //不斷生產(chǎn),使用循環(huán)
23 while(true){24 try{25 Thread.sleep(100);26 } catch(InterruptedException e1) {27 //TODO Auto-generated catch block
28 e1.printStackTrace();29 }30 //System.out.println("111");31 //操作同一數(shù)據(jù)——產(chǎn)品數(shù)(num),使用同步代碼塊,也可以是等待喚醒機(jī)制必須在同步在同步中進(jìn)行
32 synchronized(ProCusDemo1.lock) {33 //當(dāng)有一個(gè)產(chǎn)品了,生產(chǎn)者就不用生產(chǎn)了
34 if(ProCusDemo1.num == 1){35 try{36 //不用生產(chǎn)的體現(xiàn)就是等待
37 ProCusDemo1.lock.wait();38 //System.out.println("222");
39 } catch(InterruptedException e) {40 e.printStackTrace();41 }42 }43 ProCusDemo1.num ++;//生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品
44 System.out.println("生產(chǎn)者生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品,現(xiàn)有:"+ProCusDemo1.num+" 個(gè)");45 //當(dāng)生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品之后就可以喚醒消費(fèi)者消費(fèi)了
46 ProCusDemo1.lock.notify();47 }48 }49 }50 }51
52 class Cus extendsThread {53 @Override54 public voidrun() {55 while(true){56 //System.out.println("333");
57 try{58 Thread.sleep(100);59 } catch(InterruptedException e1) {60 //TODO Auto-generated catch block
61 e1.printStackTrace();62 }63 //多個(gè)線程操作同一數(shù)據(jù)使用同步
64 synchronized(ProCusDemo1.lock) {65 if(ProCusDemo1.num == 0){66 try{67 ProCusDemo1.lock.wait();68 //System.out.println("444");
69 } catch(InterruptedException e) {70 e.printStackTrace();71 }72 }73 ProCusDemo1.num--;74 System.out.println("消費(fèi)者消費(fèi)了一個(gè)產(chǎn)品,現(xiàn)有:"+ProCusDemo1.num+" 個(gè)");75 ProCusDemo1.lock.notify();76 }77 }78
79 }80 }
等待喚醒機(jī)制——生產(chǎn)消費(fèi)
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的java不同进程的相互唤醒_Java多线程(二)同步与等待唤醒的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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