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  • Java多线程之线程同步

    多线程共享数据(多个线程共同访问相同的数据),需要进行数据同步,保证同一数据、同一时刻只能被一个线程访问。

    使用同步是为了防止多个线程同一时刻对同一数据进行读写,如果对同一数据数据都只进行读操作、不进行修改,则不必使用同步。

    以售票为例   不使用同步

    public class SaleTicketThread extends Thread {
        private static int ticket = 100; //票数,static
        
        @Override
        public void run() {
            while (ticket > 0) {
                System.out.println("售出第" + (100 - ticket + 1) + "个座位");
                ticket--;
            }
        }
    
    }
    public class SaleTicket {
    
        public static void main(String[] args) {
            SaleTicketThread thread1 = new SaleTicketThread();
            thread1.start();
    
            SaleTicketThread thread2 = new SaleTicketThread();
            thread2.start();
    
            SaleTicketThread thread3 = new SaleTicketThread();
            thread3.start();
        }
    
    }

    启动三个线程来售票,这3个线程都要访问同一个数据 SaleTicketThread.ticket  剩余票数

    很容易出问题


    三种常见的同步方式

    • 同步方法   默认用当前对象(this)或者当前类的class对象作为锁,会给整个方法都加锁
    • 同步代码块   可以选择以什么作为锁,可以只同步会发生同步问题的部分代码而不是整个方法,比同步方法更加细粒度
    • ReentrantLock  以ReentrantLock对象作为锁,可以只给部分代码加锁,比同步方法更加细粒度

    1、同步方法

    public class SaleTicketThread extends Thread {
        private static int ticket = 100; //票数,static
    
        protected static synchronized void saleTicket(){ //用synchronized修饰方法
            while (ticket > 0) { 
                System.out.println("售出第" + (100 - ticket + 1) + "个座位");
                ticket--;
            }
        }
        
        @Override
        public void run() {
            saleTicket();
        }
    
    }

    如果方法没有使用static修饰,是实例方法,默认以this(当前对象)作为锁,如果此线程类有多个实例(多条线程),这些线程使用的锁不是同一个对象,起不到同步的作用。

    如果方法是静态方法,默认以当前类的class对象作为锁,如果此线程类有多个实例(多条线程),这些线程使用的锁是同一个对象,实现了同步,显然应该使用static。

    同步方法有一个很大的问题:只作用于当前线程类,比如查询、售票2个线程类都要使用剩余票数这个共享数据,都使用同步方法,锁对象不同,这2个线程类之间并没有同步。

    所以同步方法一般用于此共享数据只作用于一个线程类的多个实例。

    锁的范围是固定(整个方法),不能修改,不灵活;使用情况还有限制,有点鸡肋。

    相比之下,同步代码块、ReentrantLock的使用不受限制,强大多了。

    2、同步代码块

    public class SaleTicketThread extends Thread {
        private static Integer ticket = 100; //票数,static
    
        @Override
        public void run() {
            synchronized (ticket){ //锁要是Object类型
                while (ticket > 0) {
                    System.out.println("售出第" + (100 - ticket + 1) + "个座位");
                    ticket--;
                }
            }
        }
    
    }

    同步代码块可以自己决定要使用的锁对象,可以直接把共享数据作为锁,也可以新建一个Object对象作为锁。

    要注意2点:

    1、锁要是Object类型,int、float、char等基本类型没有继承Object,不能作为锁,要使用对应的包装类型。String继承了Object,可以作为锁。

    2、访问这一共享数据的线程,使用的锁对象要相同(对象地址要相同)。

    3、ReentrantLock

    public class SaleTicketThread extends Thread {
        private static Integer ticket = 100; //票数,static
        private final static ReentrantLock lock=new ReentrantLock(); //锁对象,final static修饰,
    
        @Override
        public void run() {
            lock.lock(); //加锁
            while (ticket > 0) {
                System.out.println("售出第" + (100 - ticket + 1) + "个座位");
                ticket--;
            }
            lock.unlock(); //释放锁
        }
    
    }

    以ReentrantLock对象作为锁,注意所有要使用此共享数据的线程使用的应该是同一个ReentrantLock对象(要是同一个锁对象)。

    其实和同步代码块差不多,lock()标志同步代码块开始,unlock()标志同步代码块结束。

    可能发生异常的情况:

    public class XxxThread extends Thread {
        private final static ReentrantLock lock=new ReentrantLock(); //锁对象,final static修饰
    
        @Override
        public void run() {
            //...
            
            lock.lock(); //加锁
            try{
                //......  //放在try中
            }catch ( ){
                //.....
            }finally {
                lock.unlock(); //在finally中释放锁,防止发生异常后锁没有释放,其它线程一直等待
            }
    
            //.....
        }
    
    }

    说明

    可以把共享数据、锁可以放在某个线程中作为静态变量,

    如果要在不同的线程类中使用,比如在查询、售票2个线程类中都要使用剩余票数这个成员变量,那就声明为public static,暴露出来;

    如果只在一个线程类中使用(此线程类的多个实例共享此数据),设置成private static即可。

    也可以把共享数据、锁放在父线程(开启它们的线程)中,在线程类的构造函数中传入共享数据、锁对象。

    总之,要所有访问这个共享数据的线程都可以访问到共享数据、锁。

    访问这一共享数据的所有线程,使用的锁对象要相同(对象地址要相同)。


    线程死锁

    2条线程都在等待对方的锁,会造成这2条线程的死锁。比如

    thread1:等待thread2释放x锁,获取x锁才能继续执行

    thread2:等待thread1释放y锁,获取到y锁才能继续执行

    都在等待对方释放锁,一直等待下去,2条线程都无法继续往下执行,即这2条线程发生死锁。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/chy18883701161/p/12545262.html
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