【多线程】 线程同步的几种方式

为什么要使用同步？ 

    java容许多线程并发控制，当多个线程同时操做一个可共享的资源变量时（如数据的增删改查）， 

    将会致使数据不许确，相互之间产生冲突，所以加入同步锁以免在该线程没有完成操做以前，被其余线程的调用， 

    从而保证了该变量的惟一性和准确性。

 

 

 

1.同步方法 

    即有synchronized关键字修饰的方法。 

    因为java的每一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，须要得到内置锁，不然就处于阻塞状态。

 

 

    代码如： 

    public synchronized void save(){}

 

 

   注： synchronized关键字也能够修饰静态方法，此时若是调用该静态方法，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做，所以应该尽可能减小同步的内容。 

    一般没有必要同步整个方法，使用synchronized代码块同步关键代码便可。 

     

    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 + "帐户余额为：" + bank.getAccount());

                }

            }

 

        }

 

        /**

         * 创建线程，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修饰域至关于告诉虚拟机该域可能会被其余线程更新， 

    c.所以每次使用该域就要从新计算，而不是使用寄存器中的值 

    d.volatile不会提供任何原子操做，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，便可实现线程同步。 

    

    代码实例： 

    

 

复制代码

      //只给出要修改的代码，其他代码与上同

        class Bank {

            //须要同步的变量加上volatile

            private volatile int account = 100;

 

            public int getAccount() {

                return account;

            }

            //这里再也不须要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如今对域的读写上，若是让域自身避免这个问题，则就不须要修改操做该域的方法。 

    用final域，有锁保护的域和volatile域能够避免非同步的问题。 

    

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方法和快具备相同的基本行为和语义，而且扩展了其能力

 

 

    ReenreantLock类的经常使用方法有：

 

        ReentrantLock() : 建立一个ReentrantLock实例 

        lock() : 得到锁 

        unlock() : 释放锁 

    注：ReentrantLock()还有一个能够建立公平锁的构造方法，但因为能大幅度下降程序运行效率，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，其他代码与上同

        class Bank {

            

            private int account = 100;

            //须要声明这个锁

            private Lock lock = new ReentrantLock();

            public int getAccount() {

                return account;

            }

            //这里再也不须要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， 

            可以帮助用户处理全部与锁相关的代码。 

        b.若是synchronized关键字能知足用户的需求，就用synchronized，由于它能简化代码 

        c.若是须要更高级的功能，就用ReentrantLock类，此时要注意及时释放锁，不然会出现死锁，一般在finally代码释放锁 

        

5.使用局部变量实现线程同步 

    若是使用ThreadLocal管理变量，则每个使用该变量的线程都得到该变量的副本， 

    副本之间相互独立，这样每个线程均可以随意修改本身的变量副本，而不会对其余线程产生影响。

 

 

 

    ThreadLocal 类的经常使用方法

 

 

 

    ThreadLocal() : 建立一个线程本地变量 

    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，其他代码与上同

        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