java 线程同步总结

一、当多个线程同时操作同一个资源,就会出现线程的不同步,信息的不对称

经典的银行存取例子:

public class Bank implements Runnable {   int money=200;   public void setMoney(int n) {      money=n;   }   public void run() {      if(Thread.currentThread().getName().equals("会计"))          saveOrTake(300);      else if(Thread.currentThread().getName().equals("出纳"))         saveOrTake(150);   }    public synchronized void saveOrTake(int amount) { //存取方法      if(Thread.currentThread().getName().equals("会计")) {         for(int i=1;i<=3;i++) {              money=money+amount/3;      //每存入amount/3,稍歇一下             System.out.println(Thread.currentThread().getName()+                               "存入"+amount/3+",帐上有"+money+"万,休息一会再存");             try { Thread.sleep(1000);  //这时出纳仍不能使用saveOrTake方法              }                                    catch(InterruptedException e){}         }      }      else if(Thread.currentThread().getName().equals("出纳")) {         for(int i=1;i<=3;i++) { //出纳使用存取方法取出60             money=money-amount/3;   //每取出amount/3,稍歇一下             System.out.println(Thread.currentThread().getName()+                               "取出"+amount/3+"帐上有"+money+"万,休息一会再取");             try { Thread.sleep(1000);       //这时会计仍不能使用saveOrTake方法             }                                      catch(InterruptedException e){}         }      }   }}

测试:

public static void main(String args[]) {      Bank bank = new Bank();      bank.setMoney(200);      Thread accountant,    //会计             cashier;      //出纳      accountant = new Thread(bank);      cashier = new Thread(bank);      accountant.setName("会计");      cashier.setName("出纳");      accountant.start();      cashier.start();    }

在这个例子中,saveOrtake()方法,用了synchronized关键字,如果我们去掉这个关键字,多个线程会同时进入saveOrtake方法,同时修改同一个关键数据,就有可能造成数据的不同步,(这个关键数据永远是同步的,不过是修改的顺序不同,但是其它对这个数据的引用就可能会不同步比如打印,函数参数引用,有可能在一个处理还没有完成的时候,被另一个线程改变了数据),所以在java中用synchronized关键字,实现同步方法,一次只能有一个线程执行该方法,其他线程必须等待。

二、synchronized 详解

总的说来,synchronized关键字可以作为函数的修饰符,也可作为函数内的语句,也就是平时说的同步方法和同步语句块。如果再细的分类,synchronized可作用于instance变量、object reference(对象引用)、static函数和class literals(类名称字面常量)身上。

在进一步阐述之前,我们需要明确几点:

A.无论synchronized关键字加在方法上还是对象上,它取得的锁都是对象,而不是把一段代码或函数当作锁――而且同步方法很可能还会被其他线程的对象访问。这个对象锁就是当前调用这个方法的对象。

B.每个对象只有一个锁(lock)与之相关联。

C.实现同步是要很大的系统开销作为代价的,甚至可能造成死锁,所以尽量避免无谓的同步控制。

D. 推荐使用synchronized(this)代码块的方式,可以自定义对象锁,自定义同步区域,灵活性较高。

E . synchronized的对象锁,是目标对象的实例,如果重新new了一个对象,那么新的线程仍然可以访问同步方法,因为对象锁不是同一个。

1.对象锁

Public synchronized void methodAAA()

{

//….

}

上边的示例代码等同于如下代码:

public void methodAAA()

{

synchronized (this)//(1)

{

//…..

}

}

可见同步方法实质是将synchronized作用于object reference,谁拿到了当前的对象锁,谁就可以调用。

2. 当没有明确的对象作为锁,只是想让一段代码同步时,可以创建一个特殊的instance变量(它得是一个对象)来充当锁:

class Foo implements Runnable

{

private byte[] lock = new byte[0];//特殊的instance变量

Public void methodA()

{

synchronized(lock) { //… }

}

//…..

}

注:零长度的byte数组对象创建起来将比任何对象都经济――查看编译后的字节码:生成零长度的byte[]对象只需3条操作码,而Object lock = new Object()则需要7行操作码。

三、协调进程同步 wait,notify

1.不要以为加上synchronized就安全了,仍然可能出现线程的死锁,而且正是由于线程同步造成的,请看例子

public class TicketHouse implements Runnable {   int fiveAmount=2,tenAmount=0,twentyAmount=0;    public void run() {      if(Thread.currentThread().getName().equals("张飞")) {          saleTicket(20);      }      else if(Thread.currentThread().getName().equals("李逵")) {          saleTicket(5);      }   }   private synchronized void saleTicket(int money) {       if(money==5) {  //如果使用该方法的线程传递的参数是5,就不用等待        fiveAmount=fiveAmount+1;         System.out.println( "给"+Thread.currentThread().getName()+"入场卷,"+                            Thread.currentThread().getName()+"的钱正好");       }       else if(money==20) {                    while(fiveAmount<3) {            try { System.out.println("\n"+Thread.currentThread().getName()+"靠边等...");                  wait();       //如果使用该方法的线程传递的参数是20须等待                  System.out.println("\n"+Thread.currentThread().getName()+"继续买票");            }            catch(InterruptedException e){}         }         fiveAmount=fiveAmount-3;         twentyAmount=twentyAmount+1;         System.out.println("给"+Thread.currentThread().getName()+"入场卷,"+                            Thread.currentThread().getName()+"给20,找赎15元");       }       notifyAll();//唤醒一个线程   } }

测试

 public static void main(String args[ ]) {      TicketHouse officer = new TicketHouse();      Thread zhangfei,likui;      zhangfei = new Thread(officer);       zhangfei.setName("张飞");      likui = new Thread(officer);        likui.setName("李逵");      zhangfei.start();      likui.start();   }

首先我们先不看 wait 和notify 方法,由于saleTicket是同步的,当张飞进入saleTicket后,李奎线程进入等待,总共只有2个5块,但是张飞给的是20,不够找,程序会一直在while(fiveAmount<3)处,循环,而李奎线程将一直等待,

进入死锁。所以我们需要手动的协调线程同步的方法,也就是wait 和 notify方法。

2. Wait()和notify():如果条件不满足,则等待。当条件满足时,等待该条件的线程将被唤醒。用在synchronized机制中。

例如:线程A

synchronized(obj) {

while(!condition) {

obj.wait();

}

obj.doSomething();

}

当线程A获得了obj锁后,发现条件condition不满足,无法继续下一处理,于是线程A就wait()。在另一线程B中,如果B更改了某些条件,使得线程A的condition条件满足了,就可以唤醒线程A。

线程B

synchronized(obj) {

condition = true;

obj.notify();

}

四、需要注意的概念是:

1.调用obj的wait(), notify()方法前,必须获得obj锁,也就是必须写在synchronized(obj) {……} 代码段内。

2.调用obj.wait()后,线程A就释放了obj的锁,否则线程B无法获得obj锁,也就无法在synchronized(obj) {……} 代码段内唤醒A.

3.当obj.wait()方法返回后,线程A需要再次获得obj锁,才能继续执行。

4.如果A1,A2,A3都在obj.wait(),则B调用obj.notify()只能唤醒A1,A2,A3中的一个(具体哪一个由JVM决定)。

5.obj.notifyAll()则能全部唤醒A1,A2,A3,但是要继续执行obj.wait()的下一条语句,必须获得obj锁,因此,A1,A2,A3只有一个有机会获得锁继续执行,例如A1,其余的需要等待A1释放obj锁之后才能继续执行。

6.当B调用obj.notify/notifyAll的时候,B正持有obj锁,因此,A1,A2,A3虽被唤醒,但是仍无法获得obj锁。直到B退出synchronized块,释放obj锁后,A1,A2,A3中的一个才有机会获得锁继续执行。

并且为之实践了关怀和付出的善举。对于我性情中的易感和怨薄,

java 线程同步总结

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