首页手记 java笔记--关于线程同步（5种同步方式）

java笔记--关于线程同步（5种同步方式）

标签：

Java JQuery JavaScript

为何要使用同步？
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。

1.同步方法
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。

代码如： 
public synchronized void save(){}

注： synchronized关键字也可以修饰静态方法，此时如果调用该静态方法，将会锁住整个类

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

代码如： 
synchronized(object){ 
}

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。 

代码实例：

复制代码
package com.xhj.thread;

/**
 * 线程同步的运用
 * 
 * @author XIEHEJUN
 * 
 */
public class SynchronizedThread {

    class Bank {

        private int account = 100;

        public int getAccount() {
            return account;
        }

        /**
         * 用同步方法实现
         * 
         * @param money
         */
        public synchronized void save(int money) {
            account += money;
        }

        /**
         * 用同步代码块实现
         * 
         * @param money
         */
        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();
    }

}

复制代码

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：

复制代码
//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;
        }
    ｝

复制代码

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: 

代码实例：

复制代码
//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();
            }

        }
    ｝

复制代码

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： 

代码实例：

复制代码
//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<Integer> account = new ThreadLocal<Integer>(){
@Override
protected Integer initialValue(){
return 100;
}
};
public void save(int money){
account.set(account.get()+money);
}
public int getAccount(){
return account.get();
}
}
复制代码
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