Java---14---多线程---synchronized 同步函数
来源：互联网 发布：java. se有哪些内容 编辑：程序博客网 时间：2024/05/17 17:39
设计这样一个程序：两个用户去银行存钱，每次存100，存3次，显示银行中总的钱数。
class Bank{ private int sum;//sum代表银行中钱的总量 public void add (int n) { sum += n; System.out.println("sum = "+sum); }}class Cus implements Runnable{ private Bank b = new Bank(); @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub for (int i = 0; i < 3; i++) { b.add(100); } }}public class TONGBUHANSHU{ public static void main(String[] args) { Cus c = new Cus(); Thread t1 = new Thread(c); Thread t2 = new Thread(c); t1.start(); t2.start(); }}那么该程序有没有安全问题呢？多运行几次发现
输出的结果可能是：
sum = 100
sum = 300
sum = 400
sum = 200
sum = 500
sum = 600
说明该程序存在安全问题。如何找到问题？
1.明确哪些代码是多线程运行代码
run方法和add方法
2.明确共享数据
b 和 sum
3.明确多线程运行代码中哪些语句是操作共享数据的
class Bank{ private int sum; Object obj = new Object(); public void add (int n) { synchronized(obj) { try { Thread.sleep(100); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception System.out.println(e.toString()); } sum += n; System.out.println(" sum = "+sum); } }}class Cus implements Runnable{ private Bank b = new Bank(); @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub for (int i = 0; i < 3; i++) { //System.out.print(Thread.currentThread().getName()); b.add(100); } }}public class TONGBUHANSHU{ public static void main(String[] args) { Cus c = new Cus(); Thread t1 = new Thread(c); Thread t2 = new Thread(c); t1.start(); t2.start(); }}经过同步代码块之后再运行就不会在出现上面的情况了。
同步代码块的作用就是封装代码，而函数的作用也是封装代码，那么函数封装代码和同步代码块封装代码有什么不同？
唯一的区别就是：同步代码块封装的代码带有同步的特性。
那如果让函数具备了同步的特性？
将 synchronized 关键字作为修饰符放到函数上
这就是传说中的同步函数：class Bank{ private int sum; Object obj = new Object(); public synchronized void add (int n) { //synchronized(obj) // { try { Thread.sleep(100); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception System.out.println(e.toString()); } sum += n; System.out.println(" sum = "+sum); // } }}class Cus implements Runnable{ private Bank b = new Bank(); @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub for (int i = 0; i < 3; i++) { //System.out.print(Thread.currentThread().getName()); b.add(100); } }}public class TONGBUHANSHU{ public static void main(String[] args) { Cus c = new Cus(); Thread t1 = new Thread(c); Thread t2 = new Thread(c); t1.start(); t2.start(); }}将之前卖票的例子也搞成同步函数的形式。
class Test implements Runnable{ private int num = 50; Object obj = new Object(); public synchronized void run () { while (true) { // synchronized (obj) //{ if (num >= 0) { try { Thread.sleep(20); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception System.out.println(e.toString()); } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+">>"+num--); } //} } }}public class RUNNABLE{ public static void main (String[] args) { Test t = new Test(); Thread a = new Thread(t); Thread b = new Thread(t); Thread c = new Thread(t); Thread d = new Thread(t); a.start(); b.start(); c.start(); d.start(); }}然而输出结果显示全部都是0线程运行的，其他线程没有运行。
为什么？没有弄清楚哪些代码是需要同步的。
需要同步的代码是同步代码块之中的代码，而现在直接将synchronized 关键字作为修饰符放到run方法上，显然与之前用同步代码块的方式时同步的代码是不同的。
解决：
将同步代码块之中的代码封装成函数。
class Test implements Runnable{ private int num = 50; // Object obj = new Object(); public void run () { while (true) { show (); } } public synchronized void show () { // synchronized (obj) //{ if (num >= 0) { try { Thread.sleep(20); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception System.out.println(e.toString()); } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+">>"+num--); } //} }}public class RUNNABLE{ public static void main (String[] args) { Test t = new Test(); Thread a = new Thread(t); Thread b = new Thread(t); Thread c = new Thread(t); Thread d = new Thread(t); a.start(); b.start(); c.start(); d.start(); }}同步函数的锁是哪个？
函数需要被对象调用，函数都有一个所属对象的引用
所以同步函数使用的锁是this。
验证：
使用两个线程来卖票，一个线程在同步代码块中
一个线程在同步函数中，都在执行卖票动作
如果同步的话是不会出现错误
class Test implements Runnable{ private int num = 50; Object obj = new Object(); boolean flag = true; public void run () { if (flag) { while (true) { synchronized (obj) { if (num >= 0) { try { Thread.sleep(20); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception System.out.println(e.toString()); } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+">>--code-- "+num--); } } } } else { while (true) { show(); } } } public synchronized void show ()// 锁是 ？ { // synchronized (obj) //{ if (num >= 0) { try { Thread.sleep(20); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception System.out.println(e.toString()); } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+">> show "+num--); } //} }}public class RUNNABLE{ public static void main (String[] args) { Test t = new Test(); Thread a = new Thread(t); Thread b = new Thread(t); a.start(); try { Thread.sleep(20); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception } t.flag = false; b.start(); }}两个线程，a线程运行的是同步代码块中的内容，b线程运行的同步函数中的内容。
输出结果显示有-1号票
说明这个程序时不安全的。
这个程序中已经使用了同步，但是却还是有错误？
考虑使用同步的前提条件：
1.必须有两个或两个以上的线程--（满足）
2.必须使用同一个锁--（？？）
同步代码块中的锁是obj，而同步函数中的锁肯定不是obj，我们假设同步函数的锁是this，将同步代码块中的锁也换成this试试。
class Test implements Runnable{ private int num = 50; Object obj = new Object(); boolean flag = true; public void run () { if (flag) { while (true) { synchronized (this) { if (num >= 0) { try { Thread.sleep(20); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception System.out.println(e.toString()); } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+">>--code-- "+num--); } } } } else { while (true) { show(); } } } public synchronized void show ()// 锁是 this { // synchronized (obj) //{ if (num >= 0) { try { Thread.sleep(20); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception System.out.println(e.toString()); } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+">> show "+num--); } //} }}public class RUNNABLE{ public static void main (String[] args) { Test t = new Test(); Thread a = new Thread(t); Thread b = new Thread(t); a.start(); try { Thread.sleep(20); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception } t.flag = false; b.start(); }}发现输出结果中没有-1号票了，说明该程序安全，也就说明了同步函数的锁是this
静态同步函数的锁是什么？
将show方法声明为静态方法，为了编译通过同时将num声明为静态
class Test implements Runnable{ private static int num = 50; Object obj = new Object(); boolean flag = true; public void run () { if (flag) { while (true) { synchronized (this) { if (num >= 0) { try { Thread.sleep(20); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception System.out.println(e.toString()); } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+">>--code-- "+num--); } } } } else { while (true) { show(); } } } public static synchronized void show ()// { // synchronized (obj) //{ if (num >= 0) { try { Thread.sleep(20); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception System.out.println(e.toString()); } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+">> show "+num--); } //} }}public class RUNNABLE{ public static void main (String[] args) { Test t = new Test(); Thread a = new Thread(t); Thread b = new Thread(t); a.start(); try { Thread.sleep(20); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception } t.flag = false; b.start(); }}显示结果有-1，程序不安全，说明了静态同步函数锁使用的锁不是this；
静态方法中没有隐含的this。
静态进内存时，内存中没有本类对象，但是一定有该类对应的字节码文件对象：类名 .class 该对象的类型是class
class Test implements Runnable{ private static int num = 50; Object obj = new Object(); boolean flag = true; public void run () { if (flag) { while (true) { synchronized (Test.class) { if (num >= 0) { try { Thread.sleep(20); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception System.out.println(e.toString()); } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+">>--code-- "+num--); } } } } else { while (true) { show(); } } } public static synchronized void show ()// { // synchronized (obj) //{ if (num >= 0) { try { Thread.sleep(20); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception System.out.println(e.toString()); } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+">> show "+num--); } //} }}public class RUNNABLE{ public static void main (String[] args) { Test t = new Test(); Thread a = new Thread(t); Thread b = new Thread(t); a.start(); try { Thread.sleep(20); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception } t.flag = false; b.start(); }}程序运行安全，说明静态同步的方法，使用的锁是该方法所在类的字节码文件对象：类名.class
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