线程同步锁的使用方式

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多线程

在开发中,遇到耗时的操作,我们需要把耗时的逻辑放入子线程中执行,防止Android页面卡顿。

为什么使用同步锁?

前段时间我做了一个多任务下载的功能,每一个任务开启一个线程,同时创建了一个线程池,存放所有的任务线程,并且可以设定可支持同时下载2个任务。当下载完成文件后,

需要解析文件的操作,并把解析的数据插入数据库。现在就有一种情况是如果两个任务同时执行完成,同时解析文件,获取数据后,同时插入数据库,由于插入的表比较多,

而且数据库的DB使用的是单例,这样就会出现插入错乱的bug。我们采用synchronized声明该方法为同步方法,如果一个方法正在执行,别的方法调用,则处于等待状态。

当这个方法执行完成后,可以调用解锁方法,wait():释放占有的对象锁，线程进入等待池。

synchronized使用：

因为很方便,比如需要对一个方法进行同步,那么只需在方法的签名添加一个synchronized关键字。

1. // 未同步的方法
public void test() {}
2. // 同步的方法
pubilc synchronized void test() {}
3. // synchronized 也可以用在一个代码块上
public void test() {
     synchronized(obj) {
          System.out.println("===");
     }
}

synchronized 用在方法和代码块上有什么区别呢?

1.synchronized 用在方法签名上(pubilc synchronized void test())

当某个线程调用此方法时,会获取该实例的对象锁,方法未结束之前,其他线程只能去等待。

当这个方法执行完时,才会释放对象锁。其他线程才有机会去抢占这把锁,去执行方法test,但是发生这一切的基础应当是所有线程使用的同一个对象实例,才能实现互斥的现象。

否则synchronized关键字将失去意义。

2.synchronized 用在代码块的使用方式：synchronized(obj){//todo code here}

当线程运行到该代码块内,就会拥有obj对象的对象锁,如果多个线程共享同一个Object对象,那么此时就会形成互斥！特别的,当obj == this时,表示当前调用该方法的实例对象。

就像以下：

public void test() {
     ...
     synchronized(this) {
          // todo your code
     }
     ...
}
此时，其效果等同于
public synchronized void test() {
     // todo your code
}

使用synchronized代码块，可以只对需要同步的代码进行同步，这样可以大大的提高效率。

小结：

使用synchronized 代码块相比方法有两点优势：

1、可以只对需要同步的使用

2、与wait()/notify()/nitifyAll()一起使用时,比较方便。

wait() 与notify()/notifyAll()使用:

这三个方法都是Object的方法，并不是线程的方法！

wait() : 释放占有的对象锁，线程进入等待池，释放cpu,而其他正在等待的线程即可抢占此锁，获得锁的线程即可运行程序。而sleep()不同的是,线程调用此方法后,会休眠一段时间,休眠期间,会暂时释放cpu,但并不释放对象锁。也就是说,在休眠期间,其他线程依然无法进入此代码内部。休眠结束,线程重新获得cpu,执行代码。wait()和sleep()最大的不同在于wait()会释放对象锁，而sleep()不会！

notify() : 该方法会唤醒因为调用对象的wait()而等待的线程,其实就是对对象锁的唤醒,从而使得wait()的线程可以有机会获取对象锁。调用notify()后,并不会立即释放锁,

而是继续执行当前代码,直到synchronized中的代码全部执行完毕,才会释放对象锁。

JVM则会在等待的线程中调度一个线程去获得对象锁，执行代码。需要注意的是，wait()和notify()必须在synchronized代码块中调用。

notifyAll()则是唤醒所有等待的线程。

 

为了说明这一点，举例如下：

两个线程依次打印"A""B",总共打印10次。

线程A：
public class Produce implements Runnable {
 
     @Override
     public void run() {
            // TODO Auto-generated method stub
            int count = 10;
            while(count > 0) {
                 synchronized (Test. obj) {
                      //System.out.print("count = " + count);
                     System. out.print( "A");
                     count --;
                     Test. obj.notify();
                     
                      try {
                           Test. obj.wait();
                     } catch (InterruptedException e) {
                            // TODO Auto-generated catch block
                           e.printStackTrace();
                     }
                }
                
           }
 
     }
 
}

线程B：
public class Consumer implements Runnable {
 
     @Override
     public synchronized void run() {
            // TODO Auto-generated method stub
            int count = 10;
            while(count > 0) {
                 synchronized (Test. obj) {
                     
                     System. out.print( "B");
                     count --;
                     Test. obj.notify(); // 主动释放对象锁
                     
                      try {
                           Test. obj.wait();
                           
                     } catch (InterruptedException e) {
                            // TODO Auto-generated catch block
                           e.printStackTrace();
                     }
                }
                
           }
     }
}

测试类如下：
 
public class Test {
 
     public static final Object obj = new Object();
     
     public static void main(String[] args) {
           
            new Thread( new Produce()).start();
            new Thread( new Consumer()).start();
           
     }
}

这里使用static obj作为锁的对象,当线程Produce启动时（假如Produce首先获得锁，则Consumer会等待）,打印“A”后,会先主动释放锁,然后阻塞自己。Consumer获得对象锁,打印“B”,然后释放锁,阻塞自己,那么Produce又会获得锁,然后...一直循环下去,直到count = 0.这样,使用Synchronized和wait()以及notify()就可以达到线程同步的目的。

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除了wait()和notify()协作完成线程同步之外，使用Lock也可以完成同样的目的。

ReentrantLock: 

ReentrantLock 与synchronized有相同的并发性和内存语义,还包含了中断锁等候和定时锁等候,意味着线程A如果先获得了对象obj的锁,那么线程B可以在等待指定时间内依然无法获取锁,那么就会自动放弃该锁。

但是由于synchronized是在JVM层面实现的,因此系统可以监控锁的释放与否,而ReentrantLock使用代码实现的,系统无法自动释放锁,需要在代码中finally子句中显式释放锁lock.unlock();

这样的例子，使用lock 如何实现呢？

public class Producer implements Runnable{
 
     private Lock lock;
     public Producer(Lock lock) {
            this. lock = lock;
     }
     @Override
     public void run() {
            // TODO Auto-generated method stub
            int count = 10;
            while (count > 0) {
                 try {
                      lock.lock();
                     count --;
                     System. out.print( "A");
                } finally {
                      lock.unlock();
                      try {
                           Thread. sleep(90L);
                     } catch (InterruptedException e) {
                            // TODO Auto-generated catch block
                           e.printStackTrace();
                     }
                }
           }
     }
}

public class Consumer implements Runnable {
 
     private Lock lock;
     public Consumer(Lock lock) {
            this. lock = lock;
     }
     @Override
     public void run() {
            // TODO Auto-generated method stub
            int count = 10;
            while( count > 0 ) {
                 try {
                      lock.lock();
                     count --;
                     System. out.print( "B");
                } finally {
                      lock.unlock(); //主动释放锁
                      try {
                           Thread. sleep(91L);
                     } catch (InterruptedException e) {
                            // TODO Auto-generated catch block
                           e.printStackTrace();
                     }
                }
           }
 
     }
 
}

调用代码：
 
public class Test {
 
     public static void main(String[] args) {
           Lock lock = new ReentrantLock();
           
           Consumer consumer = new Consumer(lock);
           Producer producer = new Producer(lock);
           
            new Thread(consumer).start();
            new Thread( producer).start();
           
     }
}

　　

使用建议：

 

在并发量比较小的情况下，使用synchronized是个不错的选择，但是在并发量比较高的情况下，其性能下降很严重，此时ReentrantLock是个不错的方案。完毕

 

 

 

 

 

 

 

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