Java 同步与锁
来源:互联网 发布:兄贵pat it 编辑:程序博客网 时间:2024/05/01 16:25
一、同步问题提出
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。
public class Foo {
private int x = 100;
public int getX() {
return x;
}
public int fix(int y) {
x = x - y;
return x;
}
}
public class MyRunnable implements Runnable {
private Foo foo = new Foo();
public static void main(String[] args) {
MyRunnable r = new MyRunnable();
Thread ta = new Thread(r, "Thread-A");
Thread tb = new Thread(r, "Thread-B");
ta.start();
tb.start();
}
public void run() {
for (int i = 0; i < 3; i++) {
this.fix(30);
try {
Thread.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : 当前foo对象的x值= " + foo.getX());
}
}
public int fix(int y) {
return foo.fix(y);
}
}
运行结果:
Thread-A : 当前foo对象的x值= 40
Thread-B : 当前foo对象的x值= 40
Thread-B : 当前foo对象的x值= -20
Thread-A : 当前foo对象的x值= -50
Thread-A : 当前foo对象的x值= -80
Thread-B : 当前foo对象的x值= -80
Process finished with exit code 0
从结果发现,这样的输出值明显是不合理的。原因是两个线程不加控制的访问Foo对象并修改其数据所致。
如果要保持结果的合理性,只需要达到一个目的,就是将对Foo的访问加以限制,每次只能有一个线程在访问。这样就能保证Foo对象中数据的合理性了。
在具体的Java代码中需要完成一下两个操作:
l 把竞争访问的资源类Foo变量x标识为private;
同步哪些修改变量的代码,使用synchronized关键字同步方法或代码。
1、锁的原理
Java中每个对象都有一个内置锁
当程序运行到非静态的synchronized同步方法上时,自动获得与正在执行代码类的当前实例(this实例)有关的锁。获得一个对象的锁也称为获取锁、锁定对象、在对象上锁定或在对象上同步。
当程序运行到synchronized同步方法或代码块时才该对象锁才起作用。
一个对象只有一个锁。所以,如果一个线程获得该锁,就没有其他线程可以获得锁,直到第一个线程释放(或返回)锁。这也意味着任何其他线程都不能进入该对象上的synchronized方法或代码块,直到该锁被释放。
释放锁是指持锁线程退出了synchronized同步方法或代码块。
关于锁和同步,有以下几个要点:
1)、只能同步方法,而不能同步变量和类;
2)、每个对象只有一个锁;当提到同步时,应该清楚在什么上同步?也就是说,在哪个对象上同步?
3)、不必同步类中所有的方法,类可以同时拥有同步和非同步方法。
4)、如果两个线程要执行一个类中的synchronized方法,并且两个线程使用相同的实例来调用方法,那么一次只能有一个线程能够执行方法,另一个需要等待,直到锁被释放。也就是说:如果一个线程在对象上获得一个锁,就没有任何其他线程可以进入(该对象的)类中的任何一个同步方法。
5)、如果线程拥有同步和非同步方法,则非同步方法可以被多个线程自由访问而不受锁的限制。
6)、线程睡眠时,它所持的任何锁都不会释放。
7)、线程可以获得多个锁。比如,在一个对象的同步方法里面调用另外一个对象的同步方法,则获取了两个对象的同步锁。
8)、同步损害并发性,应该尽可能缩小同步范围。同步不但可以同步整个方法,还可以同步方法中一部分代码块。
9)、在使用同步代码块时候,应该指定在哪个对象上同步,也就是说要获取哪个对象的锁。例如:
public int fix(int y) {
synchronized (this) {
x = x - y;
}
return x;
}
当然,同步方法也可以改写为非同步方法,但功能完全一样的,例如:
public synchronized int getX() {
return x++;
}
与
public int getX() {
synchronized (this) {
return x;
}
}
效果是完全一样的。
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