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  • 为什么需要同步:

    为什么需要同步:

        java允许多线程并发控制,当多个线程同时操作一个可共享的资源变量时(如数据的增删改查)

        将会导致数据不准确,相互之间产生冲突,因此加入同步锁以避免在该线程没有完成操作之前,

        被其他线程的调用,从而保证了该变量的唯一性和准确性。

    线程同步方式:

    1) 即有synchronized关键字修饰的方法。 

          由于java的每个对象都有一个内置锁,当用此关键字修饰方法时, 

          内置锁会保护整个方法。在调用该方法前,需要获得内置锁,否则就处于阻塞状态。

    2)同步代码块 

         即有synchronized关键字修饰的语句块。 

         被该关键字修饰的语句块会自动被加上内置锁,从而实现同步

      注:同步是一种高开销的操作,因此应该尽量减少同步的内容。 

            通常没有必要同步整个方法,使用synchronized代码块同步关键代码即可。

        class Bank {

                private int account = 100;

                public int getAccount() {

                    return account;

                }

       用同步方法实现       

           public synchronized void save(int money) {

                    account += money;

                }

       用同步代码块实现

                public void save1(int money) {

                    synchronized (this) {

                        account += money;

                    }

            class NewThread implements Runnable {

                private Bank bank;

                public NewThread(Bank bank) {

                    this.bank = bank;

                }

                @Override

                public void run() {

                    for (int i = 0; i < 10; i++) {

                        // bank.save1(10);

                        bank.save(10);

                        System.out.println(i + "账户余额为:" + bank.getAccount());

                    }

                }

            }

         建立线程,调用内部类

            public void useThread() {

                Bank bank = new Bank();

                NewThread new_thread = new NewThread(bank);

                System.out.println("线程1");

                Thread thread1 = new Thread(new_thread);

                thread1.start();

                System.out.println("线程2");

                Thread thread2 = new Thread(new_thread);

                thread2.start();

            }

            public static void main(String[] args) {

                SynchronizedThread st = new SynchronizedThread();

                st.useThread();

            }

        }

    3)使用特殊域变量(volatile)实现线程同步

        a.volatile关键字为域变量的访问提供了一种免锁机制, 

        b.使用volatile修饰域相当于告诉虚拟机该域可能会被其他线程更新, 

        c.因此每次使用该域就要重新计算,而不是使用寄存器中的值 

        d.volatile不会提供任何原子操作,它也不能用来修饰final类型的变量 

        例如: 

            在上面的例子当中,只需在account前面加上volatile修饰,即可实现线程同步。

        代码实例: 

          //只给出要修改的代码,其余代码与上同

            class Bank {

                //需要同步的变量加上volatile

                private volatile int account = 100;

                public int getAccount() {

                    return account;

                }

                //这里不再需要synchronized 

                public void save(int money) {

                    account += money;

                }

            }

        注:多线程中的非同步问题主要出现在对域的读写上,如果让域自身避免这个问题,则就不需要修改操作该域的方法。 

        用final域,有锁保护的域和volatile域可以避免非同步的问题。 

        

    4)使用重入锁实现线程同步

        在JavaSE5.0中新增了一个java.util.concurrent包来支持同步。 

        ReentrantLock类是可重入、互斥、实现了Lock接口的锁, 

        它与使用synchronized方法和快具有相同的基本行为和语义,并且扩展了其能力

        ReenreantLock类的常用方法有:

            ReentrantLock() : 创建一个ReentrantLock实例 

            lock() : 获得锁 

            unlock() : 释放锁 

        注:ReentrantLock()还有一个可以创建公平锁的构造方法,但由于能大幅度降低程序运行效率,不推荐使用 

            例如: 

            在上面例子的基础上,改写后的代码为:

           //只给出要修改的代码,其余代码与上同

            class Bank {

                

                private int account = 100;

                //需要声明这个锁

                private Lock lock = new ReentrantLock();

                public int getAccount() {

                    return account;

                }

                //这里不再需要synchronized 

                public void save(int money) {

                    lock.lock();

                    try{

                        account += money;

                    }finally{

                        lock.unlock();

                    }

                    

                }

            }

                 注:关于Lock对象和synchronized关键字的选择: 

            a.最好两个都不用,使用一种java.util.concurrent包提供的机制, 

                能够帮助用户处理所有与锁相关的代码。 

            b.如果synchronized关键字能满足用户的需求,就用synchronized,因为它能简化代码 

            c.如果需要更高级的功能,就用ReentrantLock类,此时要注意及时释放锁,否则会出现死锁,通常在 

              finally代码释放锁

    5)使用局部变量实现线程同步

        如果使用ThreadLocal管理变量,则每一个使用该变量的线程都获得该变量的副本, 

        副本之间相互独立,这样每一个线程都可以随意修改自己的变量副本,而不会对其他线程产生影响。

        ThreadLocal 类的常用方法

        ThreadLocal() : 创建一个线程本地变量 

        get() : 返回此线程局部变量的当前线程副本中的值 

        initialValue() : 返回此线程局部变量的当前线程的"初始值" 

        set(T value) : 将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置为value

        例如: 

            在上面例子基础上,修改后的代码为: 

          //只改Bank类,其余代码与上同

            public class Bank{

                //使用ThreadLocal类管理共享变量account

                private static ThreadLocal account = new ThreadLocal(){

                    @Override

                    protected Integer initialValue(){

                        return 100;

                    }

                };

                public void save(int money){

                    account.set(account.get()+money);

                }

                public int getAccount(){

                    return account.get();

                }

            }

        注:ThreadLocal与同步机制 

            a.ThreadLocal与同步机制都是为了解决多线程中相同变量的访问冲突问题。 

            b.前者采用以"空间换时间"的方法,后者采用以"时间换空间"的方式

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