java 多线程同步_详解Java多线程编程中的线程同步方法
1、多線程的同步：
1.1、同步機(jī)制：在多線程中，可能有多個(gè)線程試圖訪問(wèn)一個(gè)有限的資源，必須預(yù)防這種情況的發(fā)生。所以引入了同步機(jī)制：在線程使用一個(gè)資源時(shí)為其加鎖，這樣其他的線程便不能訪問(wèn)那個(gè)資源了，直到解鎖后才可以訪問(wèn)。
1.2、共享成員變量的例子：成員變量與局部變量：
成員變量：
如果一個(gè)變量是成員變量，那么多個(gè)線程對(duì)同一個(gè)對(duì)象的成員變量進(jìn)行操作，這多個(gè)線程是共享一個(gè)成員變量的。
局部變量：
如果一個(gè)變量是局部變量，那么多個(gè)線程對(duì)同一個(gè)對(duì)象進(jìn)行操作，每個(gè)線程都會(huì)有一個(gè)該局部變量的拷貝。他們之間的局部變量互不影響。
下面舉例說(shuō)明：
實(shí)現(xiàn)了Runnable的線程類：
class MyThread3 implements Runnable{
//兩個(gè)線程操作同一個(gè)對(duì)象，共享成員變量
//int i;
@Override
public void run() {
//兩個(gè)線程操作同一個(gè)對(duì)象，各自保存局部變量的拷貝
int i = 0;
while(i<100){
System.out.println(i);
i++;
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
在main方法中用兩個(gè)線程操作同一個(gè)對(duì)象：
public static void main(String[] args) {
MyThread3 myThread = new MyThread3();
//下面兩個(gè)線程對(duì)同一個(gè)對(duì)象(Runnable的實(shí)現(xiàn)類對(duì)象)進(jìn)行操作
Thread thread = new Thread(myThread);
Thread thread2 = new Thread(myThread);
//各自保存局部變量的拷貝，互不影響，輸出200個(gè)數(shù)字
thread.start();
thread2.start();
}
這里如果把i變成成員變量，則輸出100個(gè)數(shù)字。
1.3、共享資源導(dǎo)致的讀取錯(cuò)誤下面舉個(gè)例子，兩個(gè)線程共用一個(gè)Number對(duì)象，通過(guò)Number類的getNumber方法獲取數(shù)據(jù)，讀取數(shù)據(jù)并改寫時(shí)，發(fā)現(xiàn)了重復(fù)讀操作：
首先創(chuàng)建一個(gè)Number類：
class Number{
private int number = 10;
public String getNumber(int i){
if(number > 0){
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
number -= i;
return "取出"+i+"成功，剩余數(shù)量："+number;
}
return "取出"+i+"失敗，剩余數(shù)量："+number;
}
}
線程類，在線程類中的私有屬性包含了Number類的引用：
class MyThread4 extends Thread{
//兩個(gè)線程操作同一個(gè)對(duì)象，共享成員變量
Number number;
public MyThread4(Number number){
this.number = number;
}
@Override
public void run() {
System.out.println(number.getNumber(8));
}
}
在main函數(shù)中創(chuàng)建兩個(gè)線程類，包含了同一個(gè)Number類實(shí)例的引用：
public static void main(String[] args) {
Number number = new Number();
//兩個(gè)線程操作同一個(gè)對(duì)象，共享對(duì)象number的成員變量number
MyThread4 myThread = new MyThread4(number);
MyThread4 myThread2 = new MyThread4(number);
myThread.start();
myThread2.start();
}
這樣，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)線程讀取Number中的number變量時(shí)先保存下來(lái)再休眠0.1秒，然后第二個(gè)線程再讀取number變量并保存，此時(shí)兩個(gè)線程保存了同樣的數(shù)字，在修改時(shí)，也就導(dǎo)致修改了同一個(gè)數(shù)字兩次。
2、同步機(jī)制的實(shí)現(xiàn)：
在多線程并發(fā)編程中Synchronized一直是元老級(jí)角色，很多人都會(huì)稱呼它為重量級(jí)鎖，但是隨著Java SE1.6對(duì)Synchronized進(jìn)行了各種優(yōu)化之后，有些情況下它并不那么重了”
Java中的每一個(gè)對(duì)象都可以作為鎖。
對(duì)于同步方法，鎖是當(dāng)前實(shí)例對(duì)象。
對(duì)于靜態(tài)同步方法，鎖是當(dāng)前對(duì)象的Class對(duì)象。
對(duì)于同步方法塊，鎖是Synchonized括號(hào)里配置的對(duì)象。
當(dāng)一個(gè)線程試圖訪問(wèn)同步代碼塊時(shí)，它首先必須得到鎖，退出或拋出異常時(shí)必須釋放鎖。
2.1、使用synchronized關(guān)鍵字創(chuàng)建synchronized方法：使用synchronized關(guān)鍵字，該關(guān)鍵字修飾的方法叫做同步方法。
Java中每個(gè)對(duì)象都有一個(gè)鎖或者稱為監(jiān)視器，當(dāng)訪問(wèn)某個(gè)對(duì)象的synchronized方法時(shí)，表示將該對(duì)象上鎖，而不僅僅是為該方法上鎖。
這樣如果一個(gè)對(duì)象的synchronized方法被某個(gè)線程執(zhí)行時(shí)，其他線程無(wú)法訪問(wèn)該對(duì)象的任何synchronized方法(但是可以調(diào)用其他非synchronized的方法)。直至該synchronized方法執(zhí)行完。
靜態(tài)的synchronized方法調(diào)用情況：
當(dāng)調(diào)用一個(gè)對(duì)象的靜態(tài)synchronized方法時(shí)，它鎖定的并不是synchronized方法所在的對(duì)象，而是synchronized方法所在對(duì)象對(duì)應(yīng)的Class對(duì)象。這樣，其他線程就不能調(diào)用該類的其他靜態(tài)synchronized方法了，但是可以調(diào)用非靜態(tài)的synchronized方法。
結(jié)論：執(zhí)行靜態(tài)synchronized方法鎖方法所在對(duì)象，執(zhí)行非靜態(tài)synchronized方法鎖方法所在對(duì)象對(duì)應(yīng)的Class對(duì)象。
下面是多線程調(diào)用靜態(tài)的方法的例子，由于鎖定了方法所在對(duì)象對(duì)應(yīng)的Class對(duì)象，其他線程無(wú)法調(diào)用該方法所在對(duì)象其他的靜態(tài)synchronized方法：
/**
* 定義一個(gè)類，包含了線程類需要調(diào)用的方法
*/
class Compute1{
//這時(shí)如果某個(gè)線程調(diào)用該方法，
//將鎖定synchronized方法所在對(duì)象對(duì)應(yīng)的class對(duì)象，
//而不是鎖定synchronized方法所在對(duì)象
public synchronized static void execute(){
for(int i = 0; i<100; i++){
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("compute1:execute1 " + i++);
}
}
public synchronized static void execute2(){
for(int i = 0; i<100; i++){
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("compute1:execute2 " + i++);
}
}
}
main方法中兩個(gè)線程分別調(diào)用同一個(gè)對(duì)象的兩個(gè)static synchronized方法：
public static void main(String[] args) {
Compute1 com = new Compute1();
Thread thread1 = new Thread1(com);
Thread thread2 = new Thread2(com);
thread1.start();
thread2.start();
}
一次只能調(diào)用一個(gè)靜態(tài)方法，直到執(zhí)行完成。
2.2、使用synchronized創(chuàng)建同步代碼塊：通過(guò)使用synchronized同步代碼塊，鎖定一個(gè)對(duì)象，該對(duì)象作為可執(zhí)行的標(biāo)志從而達(dá)到同步的效果：
/**
* 定義一個(gè)類，包含了線程類需要調(diào)用的方法
*/
class Compute1{
//通過(guò)同步代碼塊鎖定object1對(duì)象進(jìn)行鎖定了其他同樣的synchronized代碼塊
private Object object1 = new Object();
public void execute(){
synchronized(object1){
for(int i = 0; i<100; i++){
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("compute1:execute1 " + i++);
}
}
}
public synchronized void execute2(){
synchronized(object1){
for(int i = 0; i<100; i++){
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("compute1:execute2 " + i++);
}
}
}
}
如果想要使用synchronized同步代碼塊達(dá)到和使用synchronized方法同樣的效果，可以鎖定this引用：
synchronized(this){
…
}
2.3、synchronized方法和synchronized同步代碼塊的區(qū)別：synchronized同步代碼塊只是鎖定了該代碼塊，代碼塊外面的代碼還是可以被訪問(wèn)的。
synchronized方法是粗粒度的并發(fā)控制，某一個(gè)時(shí)刻只能有一個(gè)線程執(zhí)行該synchronized方法。
synchronized同步代碼塊是細(xì)粒度的并發(fā)控制，只會(huì)將塊中的代碼同步，代碼塊之外的代碼可以被其他線程同時(shí)訪問(wèn)。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的java 多线程同步_详解Java多线程编程中的线程同步方法的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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