Java线程:同步
来源:互联网 发布:58淘宝运营学徒骗局 编辑:程序博客网 时间:2024/06/08 05:06
线程的同步是为了防止多个线程访问一个数据对象时,对数据造成的破坏。
例如:两个线程ThreadA、ThreadB都操作同一个对象Foo对象,并修改Foo对象上的数据。
MyRunnable.java
1 package Thread; 2 public class MyRunnable implements Runnable{ 3 private Foo foo=new Foo(); 4 public static void main(String[] args){ 5 MyRunnable r=new MyRunnable(); 6 Thread ta=new Thread(r,"Thread-A"); 7 Thread tb=new Thread(r,"Thread-B"); 8 ta.start(); 9 tb.start();10 }11 public void run(){12 for(int i=0;i<3;i++){13 this.fix(30);14 try{15 Thread.sleep(1);16 }17 catch(InterruptedException e){18 e.printStackTrace();19 }20 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":当前foo对象的值="+foo.getX());21 }22 }23 public int fix(int y){24 return foo.fix(y);25 }26 }
Foo.java
1 package Thread; 2 public class Foo { 3 private int x=100; 4 public int getX(){ 5 return x; 6 } 7 public int fix(int y){ 8 x=x-y; 9 return x;10 }11 }
运行结果:
1 Thread-A:当前foo对象的值=402 Thread-B:当前foo对象的值=403 Thread-A:当前foo对象的值=-204 Thread-B:当前foo对象的值=-505 Thread-A:当前foo对象的值=-806 Thread-B:当前foo对象的值=-80
从结果看出,这样的输出值明显不合理。原因是两个线程不加控制的访问Foo对象并修改器数据所致。因此,应该对Foo的访问加以限制,每次只能有一个线程在访问。
1 、同步方法
线程的同步是保证多线程安全访问竞争资源的一种手段。 对于同步具体的Java代码中需要完成两个操作:
1、把竞争访问的资源标识为private;
2、同步哪些修改变量的代码,使用synchronized关键字同步方法或代码。(对于synchronized而言,只能标记非抽象方法,不能标识成员变量。)
为了演示同步方法的使用,构建了一个信用卡账户,起初信用额度为100w,然后模拟透支、存款等操作。显然银行账户User对象是个竞争资源,而多个并发操作的是账户方法oper(int x),当然应该在此方法上加上同步,并将账户余额设为私有变量,禁止直接访问。
BankTest.java
1 package Thread; 2 3 public class BankTest { 4 public static void main(String[] args){ 5 User u=new User("小二",100); 6 MyThread t1=new MyThread("线程1",u,20); 7 MyThread t2=new MyThread("线程2",u,-60); 8 MyThread t3=new MyThread("线程3",u,-80); 9 MyThread t4=new MyThread("线程4",u,-30);10 MyThread t5=new MyThread("线程5",u,32);11 MyThread t6=new MyThread("线程6",u,21);12 t1.start();13 t2.start();14 t3.start();15 t4.start();16 t5.start();17 t6.start();18 }19 }20 class MyThread extends Thread{21 private User u;22 private int y=0;23 MyThread(String name,User u,int y){24 super(name);25 this.u=u;26 this.y=y;27 }28 public void run(){29 u.oper(y);30 }31 }32 class User{33 private String code;34 private int cash;35 User(String code,int cash){36 this.code=code;37 this.cash=cash;38 }39 public String getCode(){40 return code;41 }42 /**43 * 业务方法44 * @param x 添加x万元45 * */46 public synchronized void oper(int x){47 try{48 Thread.sleep(10L);49 this.cash+=x;50 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"运行结果,增加"+x+",当前余额为:"+cash);51 Thread.sleep(10L);52 }53 catch(InterruptedException e){54 e.printStackTrace();55 }56 }57 public String toString(){58 return "User{" + "code=" + code + ",cash=" + cash +'}';59 }60 }
结果为:
1 线程1运行结果,增加20,当前余额为:1202 线程2运行结果,增加-60,当前余额为:603 线程6运行结果,增加21,当前余额为:814 线程5运行结果,增加32,当前余额为:1135 线程4运行结果,增加-30,当前余额为:836 线程3运行结果,增加-80,当前余额为:3
但是如果把同步关键字synchronized去掉,结果为:
1 线程2运行结果,增加-60,当前余额为:602 线程6运行结果,增加21,当前余额为:13 线程4运行结果,增加-30,当前余额为:34 线程5运行结果,增加32,当前余额为:35 线程1运行结果,增加20,当前余额为:606 线程3运行结果,增加-80,当前余额为:-20
显然是错误的,多个线程并发访问了竞争资源u,并对u的属性做了修改。可见同步的重要性。
2、同步块
有时候,同步块比同步方法有更好的效果。在上个例子的基础上对oper方法做了改变,由同步方法改为同步块模式。
BankTest.java
1 public void oper(int x){ 2 try{ 3 Thread.sleep(10L); 4 synchronized(this){ 5 this.cash+=x; 6 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"运行结果,增加"+x+",当前余额为:"+cash); 7 } 8 Thread.sleep(10L); 9 }10 catch(InterruptedException e){11 e.printStackTrace();12 }13 }
结果和上例是一样的。具体的变化思想为:
1 public syncronized int getX(){2 return x++; //同步方法3 }4 与5 public int getX(){6 synchronized(this){ 7 return x;//非同步方法8 }9 }
注意:
在使用synchronized时,应该避免在synchronized方法或synchronized块中使用sleep或yield方法。因为synchronized程序块占用着对象锁,你休息那么其他线程只能等待。这样效率不高。同样,在同步程序块内调用yield方法让出CPU资源也没有意义,因为你占用着锁,其他资源无法访问。
二、静态方法同步
要同步静态方法,需要一个用整个类对象的锁,这个对象就是这个类(xxx.class),如:
1 public static synchronized int setName(String name){2 xxx.name=name; 3 }4 等价于5 public static int setName(){6 synchronized(xxx.class){7 xxx.name=name; 8 } 9 }
三、何时需要同步
1、多个线程同时访问互斥(可交换)数据时,应该同步保护数据,确保两个线程不会同时更改它。
2、非静态字段中可更改的数据,通常用非静态方法访问。
3、静态字段中可更改的数据,用静态方法访问。
四、总结
1、线程同步的目的是为了保护多个线程反问一个资源时对资源的破坏。
2、线程同步方法是通过锁来实现,每个对象都仅有一个锁,这个锁与一个特定的对象关联,线程一旦获取了对象锁,其他访问该对象的线程无法再访问该对象的其他同步方法。
3、对于静态同步方法,锁是针对这个类的,锁对象是该类的Class对象。静态和非静态方法的锁不干预。一个线程获得锁,当在一个同步方法中访问另外对象的同步方法时,会获取两个对象的锁。
4、对于同步,要时刻清醒哪个对象上同步,这是关键。
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