JAVA thread线程的同步和一些问题
来源:互联网 发布:蓝可儿事件2017 知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 09:09
JAVA基础:Java Thread应该注意的问题
Java的线程编程非常简单。但有时会看到一些关于线程的错误用法。下面列出一些应该注意的问题。
1.同步对象的恒定性All java objects are references. 对于局部变量和参数来说,java里面的int, float, double, boolean等基本数据类型,都在栈上。
这些基本类型是无法同步的;java里面的对象(根对象是Object),全都在堆里,指向对象的reference在栈上。 java中的同步对象,实际上是对于reference所指的“对象地址”进行同步。
需要注意的问题是,千万不要对同步对象重新赋值。举个例子。
class A implements Runnable{
Object lock = new Object();
void run(){for(...)
{synchronized(lock)
{// do something...lock = new Object();}
}
} run函数里面的这段同步代码实际上是毫无意义的。因为每一次lock都给重新分配了新的对象的reference,每个线程都在新的reference同步。大家可能觉得奇怪,怎么会举这么一个例子。因为我见过这样的代码,同步对象在其它的函数里被重新赋了新值。这种问题很难查出来。所以,一般应该把同步对象声明为final.final Object lock = new Object();
使用Singleton Pattern 设计模式来获取同步对象,也是一种很好的选择。
2.如何放置共享数据实现线程,有两种方法,一种是继承Thread类,一种是实现Runnable接口。上面举的例子,采用实现Runnable接口的方法。本文推荐这种方法。首先,把需要共享的数据放在一个实现Runnable接口的类里面,然后,把这个类的实例传给多个Thread的构造方法。这样,新创建的多个Thread,都共同拥有一个Runnable实例,共享同一份数据。如果采用继承Thread类的方法,就只好使用static静态成员了。如果共享的数据比较多,就需要大量的static静态成员,令程序数据结构混乱,难以扩展。这种情况应该尽量避免。编写一段多线程代码,处理一个稍微复杂点的问题。两种方法的优劣,一试便知。
3.同步的粒度线程同步的粒度越小越好,即,线程同步的代码块越小越好。尽量避免用synchronized修饰符来声明方法。尽量使用synchronized(anObject)的方式,如果不想引入新的同步对象,使用synchronized(this)的方式。而且,synchronized代码块越小越好。
4.线程之间的通知这里使用“通知”这个词,而不用“通信”这个词,是为了避免词义的扩大化。线程之间的通知,通过Object对象的wait()和notify() 或notifyAll() 方法实现。下面用一个例子,来说明其工作原理:假设有两个线程,A和B。共同拥有一个同步对象,lock。
1.首先,线程A通过synchronized(lock) 获得lock同步对象,然后调用lock.wait()函数,放弃lock同步对象,线程A停止运行,进入等待队列。
2.线程B通过synchronized(lock) 获得线程A放弃的lock同步对象,做完一定的处理,然后调用 lock.notify() 或者lock.notifyAll() 通知等待队列里面的线程A。
3.线程A从等待队列里面出来,进入ready队列,等待调度。
4.线程B继续处理,出了synchronized(lock)块之后,放弃lock同步对象。
5.线程A获得lock同步对象,继续运行。
例子代码如下:
public class SharedResource implements Runnable{
Object lock = new Object();
public void run()
{ // 获取当前线程的名称。
String threadName = Thread.currentThread().getName();
if( “A”.equals(threadName))
{
synchronized(lock)
{ //线程A通过synchronized(lock) 获得lock同步对象
try{ System.out.println(“ A gives up lock.”);
lock.wait(); // 调用lock.wait()函数,放弃lock同步对象, // 线程A停止运行,进入等待队列。 }catch(InterruptedException e)
{ } // 线程A重新获得lock同步对象之后,继续运行。
System.out.println(“ A got lock again and continue to run.”);
} // end of synchronized(lock) }
if( “B”.equals(threadName)){ synchronized(lock)
{//线程B通过synchronized(lock) 获得线程A放弃的lock同步对象
System.out.println(“B got lock.”);
lock.notify(); //通知等待队列里面的线程A,进入ready队列,等待调度。 //线程B继续处理,出了synchronized(lock)块之后,放弃lock同步对象。
System.out.println(“B gives up lock.”); }
// end of synchronized(lock) boolean hasLock = Thread.holdsLock(lock); // 检查B是否拥有lock同步对象。
System.out.println(“B has lock ? -- ” +hasLock); // false. } } } public class TestMain{ public static void main()
{ Runnable resource = new SharedResource();
Thread A = new Thread(resource,”A”);
A.start(); // 强迫主线程停止运行,以便线程A开始运行。
try { Thread.sleep(500); }
catch(InterruptedException e){ }
Thread B = new Thread(resource,”B”); B.start();
} }
5.跨类的同步对象对于简单的问题,可以把访问共享资源的同步代码都放在一个类里面。但是对于复杂的问题,我们需要把问题分为几个部分来处理,需要几个不同的类来处理问题。这时,就需要在不同的类中,共享同步对象。比如,在生产者和消费者之间共享同步对象,在读者和写者之间共享同步对象。如何在不同的类中,共享同步对象。有几种方法实现,
(1)前面讲过的方法,使用static静态成员,(或者使用Singleton Pattern.)
(2)用参数传递的方法,把同步对象传递给不同的类。
(3)利用字符串常量的“原子性”。 对于第三种方法,这里做一下解释。一般来说,程序代码中的字符串常量经过编译之后,都具有唯一性,即,内存中不会存在两份相同的字符串常量。(通常情况下,C++,C语言程序编译之后,也具有同样的特性。)比如,我们有如下代码。 String A = “atom”; String B = “atom”; 我们有理由认为,A和B指向同一个字符串常量。即,A==B。注意,声明字符串变量的代码,不符合上面的规则。 String C= new String(“atom”); String D = new String(“atom”); 这里的C和D的声明是字符串变量的声明,所以,C != D。 有了上述的认识,我们就可以使用字符串常量作为同步对象。比如我们在不同的类中,使用synchronized(“myLock”), “myLock”.wait(),“myLock”.notify(), 这样的代码,就能够实现不同类之间的线程同步。本文并不强烈推荐这种用法,只是说明,有这样一种方法存在。
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