java线程同步

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多线程的同步依靠的是对象锁机制，synchronized关键字的背后就是利用了封锁来实现对共享资源的互斥访问。

下面以一个简单的实例来进行对比分析。实例要完成的工作非常简单，就是创建10个线程，每个线程都打印从0到99这100个数字，我们希望线程之间不会出现交叉乱序打印，而是顺序地打印。

先来看第一段代码，这里我们在run()方法中加入了synchronized关键字，希望能对run方法进行互斥访问，但结果并不如我们希望那样，这是因为这里synchronized锁住的是this对象，即当前运行线程对象本身。代码中创建了10个线程，而每个线程都持有this对象的对象锁，这不能实现线程的同步。

package com.vista;class MyThread implements java.lang.Runnable{    private int threadId;    public MyThread(int id)    {        this.threadId = id;    }    @Override    public synchronized void run()     {        for (int i = 0; i < 100; ++i)        {            System.out.println("Thread ID: " + this.threadId + " : " + i);        }    }}public class ThreadDemo{    /**     * @param args     * @throws InterruptedException      */    public static void main(String[] args) throws InterruptedException    {        for (int i = 0; i < 10; ++i)        {            new Thread(new MyThread(i)).start();            Thread.sleep(1);        }    }}

      从上述代码段可以得知，要想实现线程的同步，则这些线程必须去竞争一个唯一的共享的对象锁。

      基于这种思想，我们将第一段代码修改如下所示，在创建启动线程之前，先创建一个线程之间竞争使用的Object对象，然后将这个Object对象的引用传递给每一个线程对象的lock成员变量。这样一来，每个线程的lock成员都指向同一个Object对象。我们在run方法中，对lock对象使用synchronzied块进行局部封锁，这样就可以让线程去竞争这个唯一的共享的对象锁，从而实现同步。

package com.vista;class MyThread implements java.lang.Runnable{    private int threadId;    private Object lock;    public MyThread(int id, Object obj)    {        this.threadId = id;        this.lock = obj;    }    @Override    public  void run()     {        synchronized(lock)        {            for (int i = 0; i < 100; ++i)            {                System.out.println("Thread ID: " + this.threadId + " : " + i);            }        }    }}public class ThreadDemo{    /**     * @param args     * @throws InterruptedException      */    public static void main(String[] args) throws InterruptedException    {        Object obj = new Object();        for (int i = 0; i < 10; ++i)        {            new Thread(new MyThread(i, obj)).start();            Thread.sleep(1);        }    }}

从第二段代码可知，同步的关键是多个线程对象竞争同一个共享资源即可，上面的代码中是通过外部创建共享资源，然后传递到线程中来实现。我们也可以利用类成员变量被所有类的实例所共享这一特性，因此可以将lock用静态成员对象来实现，代码如下所示：

 

package com.vista;class MyThread implements java.lang.Runnable{    private int threadId;    private static Object lock = new Object();    public MyThread(int id)    {        this.threadId = id;    }    @Override    public  void run()     {        synchronized(lock)        {            for (int i = 0; i < 100; ++i)            {                System.out.println("Thread ID: " + this.threadId + " : " + i);            }        }    }}public class ThreadDemo {    /**     * @param args     * @throws InterruptedException      */    public static void main(String[] args) throws InterruptedException    {        for (int i = 0; i < 10; ++i)        {            new Thread(new MyThread(i)).start();            Thread.sleep(1);        }    }}

再来看第一段代码，实例方法中加入sychronized关键字封锁的是this对象本身，而在静态方法中加入sychronized关键字封锁的就是类本身。静态方法是所有类实例对象所共享的，因此线程对象在访问此静态方法时是互斥访问的，从而可以实现线程的同步，代码如下所示：

代码

package com.vista;class MyThread implements java.lang.Runnable{    private int threadId;        public MyThread(int id)    {        this.threadId = id;    }    @Override    public  void run()     {        taskHandler(this.threadId);    }    private static synchronized void taskHandler(int threadId)    {        for (int i = 0; i < 100; ++i)        {            System.out.println("Thread ID: " + threadId + " : " + i);        }    }}public class ThreadDemo{    /**     * @param args     * @throws InterruptedException      */    public static void main(String[] args) throws InterruptedException    {        for (int i = 0; i < 10; ++i)        {            new Thread(new MyThread(i)).start();            Thread.sleep(1);        }    }}

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public class ThreadTest implements Runnable{public synchronized void run(){for(int i=0;i<10;i++) {System.out.print(" " + i);}}public static void main(String[] args) {Runnable r1 = new ThreadTest(); //也可写成ThreadTest r1 = new ThreadTest();Runnable r2 = new ThreadTest();Thread t1 = new Thread(r1);Thread t2 = new Thread(r2);t1.start();t2.start();}}

在这个程序中，run()虽然被加上了synchronized 关键字，但保护的不是共享数据。因为这个程序中的t1,t2 是两个对象（r1,r2）的线程。而不同的对象的数据是不同的，r1,r2 有各自的run()方法，所以输出结果无法预知。

synchronized的目的是使同一个对象的多个线程，在某个时刻只有其中的一个线程可以访问这个对象的synchronized 数据。每个对象都有一个“锁标志”，当这个对象的一个线程访问这个对象的某个synchronized 数据时，这个对象的所有被synchronized 修饰的数据将被上锁（因为“锁标志”被当前线程拿走了），只有当前线程访问完它要访问的synchronized 数据时，当前线程才会释放“锁标志”，这样同一个对象的其它线程才有机会访问synchronized 数据。

示例3：

public class ThreadTest implements Runnable{public synchronized void run(){for(int i=0;i<10;i++){System.out.print(" " + i);}}public static void main(String[] args){Runnable r = new ThreadTest();Thread t1 = new Thread(r);Thread t2 = new Thread(r);t1.start();t2.start();}}

如果你运行1000 次这个程序，它的输出结果也一定每次都是：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9。因为这里的synchronized 保护的是共享数据。t1,t2 是同一个对象（r）的两个线程，当其中的一个线程（例如：t1）开始执行run()方法时，由于run()受synchronized保护，所以同一个对象的其他线程（t2）无法访问synchronized 方法（run 方法）。只有当t1执行完后t2 才有机会执行。