关于线程同步（5种同步方式）

来源：互联网发布：中俄原油管道知乎编辑：程序博客网时间：2024/06/06 13:22

为何要使用同步？

java允许多线程并发控制，当多个线程同时操作一个可共享的资源变量时（如数据的增删改查）， 将会导致数据不准确，相互之间产生冲突，因此加入同步锁以避免在该线程没有完成操作之前，被其他线程的调用， 从而保证了该变量的唯一性和准确性。

1.同步方法

即有synchronized关键字修饰的方法。 由于java的每个对象都有一个内置锁，当用此关键字修饰方法时， 内置锁会保护整个方法。在调用该方法前，需要获得内置锁，否则就处于阻塞状态。代码如：

 public synchronized void save(){}

注： synchronized关键字也可以修饰静态方法，此时如果调用该静态方法，将会锁住整个类

2.同步代码块

即有synchronized关键字修饰的语句块。 被该关键字修饰的语句块会自动被加上内置锁，从而实现同步代码如：

    synchronized(object){     }

注：同步是一种高开销的操作，因此应该尽量减少同步的内容。 通常没有必要同步整个方法，使用synchronized代码块同步关键代码即可。 代码实例：

 package com.wisdom.effective.java.ten;    public class SynachrizedCodeBlock {        class Bank {            private int account = 100;            public int getAccount() {                return account;            }            /**             * @Title: save             * @Description: 同步方法             * @param @param money 设定文件             */            public synchronized void save(int money) {                account += money;            }            public void save_1(int money) {                synchronized (this) {                    account += money;                }            }        }        class NewThread implements Runnable {            private Bank bank;            public NewThread(Bank bank) {                this.bank = bank;            }            public void run() {                for (int i = 0; i < 10; i++) {                    // bank.save(10);                    bank.save_1(10);                    System.out.println(i + "账户余额为：" + bank.getAccount());                }            }        }        public void useThread() {            Bank bank = new Bank();            NewThread new_thread = new NewThread(bank);            System.out.println("线程1");            Thread thread1 = new Thread(new_thread);            thread1.start();            System.out.println("线程2");            Thread thread2 = new Thread(new_thread);            thread2.start();        }        public static void main(String[] args) {            SynachrizedCodeBlock scb = new SynachrizedCodeBlock();            scb.useThread();        }    }

结果：线程1线程20账户余额为：1101账户余额为：1202账户余额为：1303账户余额为：1404账户余额为：1505账户余额为：1606账户余额为：1707账户余额为：1808账户余额为：1909账户余额为：2000账户余额为：2101账户余额为：2202账户余额为：2303账户余额为：2404账户余额为：2505账户余额为：2606账户余额为：2707账户余额为：2808账户余额为：2909账户余额为：300

3.使用特殊域变量(volatile)实现线程同步

a.volatile关键字为域变量的访问提供了一种免锁机制， b.使用volatile修饰域相当于告诉虚拟机该域可能会被其他线程更新， c.因此每次使用该域就要重新计算，而不是使用寄存器中的值 d.volatile不会提供任何原子操作，它也不能用来修饰final类型的变量 例如：     在上面的例子当中，只需在account前面加上volatile修饰，即可实现线程同步。 代码实例：

class Bank {        private volatile int account = 100;        public int getAccount() {            return account;        }        public void save_1(int money) {            account += money;        }    }

 注：多线程中的非同步问题主要出现在对域的读写上，如果让域自身避免这个问题，则就不需要修改操作该域的方法。 用final域，有锁保护的域和volatile域可以避免非同步的问题。

4.使用重入锁实现线程同步

在JavaSE5.0中新增了一个java.util.concurrent包来支持同步。 ReentrantLock类是可重入、互斥、实现了Lock接口的锁， 它与使用synchronized方法和快具有相同的基本行为和语义，并且扩展了其能力  ReenreantLock类的常用方法有：    ReentrantLock() : 创建一个ReentrantLock实例     lock() : 获得锁     unlock() : 释放锁 注：ReentrantLock()还有一个可以创建公平锁的构造方法，但由于能大幅度降低程序运行效率，不推荐使用  例如：     在上面例子的基础上，改写后的代码为:

 import java.util.concurrent.locks.Lock;    import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;    class Bank {            private int account = 100;            // 需要声明这个锁            private Lock lock = new ReentrantLock();            public int getAccount() {                return account;            }            // 这里不再需要synchronized            public void save_1(int money) {                lock.lock();                try {                    account += money;                } finally {                    lock.unlock();                }            }        }

  注：关于Lock对象和synchronized关键字的选择：         a.最好两个都不用，使用一种java.util.concurrent包提供的机制，             能够帮助用户处理所有与锁相关的代码。         b.如果synchronized关键字能满足用户的需求，就用synchronized，因为它能简化代码         c.如果需要更高级的功能，就用ReentrantLock类，此时要注意及时释放锁，否则会出现死锁，通常在finally代码释放锁

5.使用局部变量实现线程同步

如果使用ThreadLocal管理变量，则每一个使用该变量的线程都获得该变量的副本， 副本之间相互独立，这样每一个线程都可以随意修改自己的变量副本，而不会对其他线程产生影响。ThreadLocal 类的常用方法     ThreadLocal() : 创建一个线程本地变量     get() : 返回此线程局部变量的当前线程副本中的值     initialValue() : 返回此线程局部变量的当前线程的"初始值"     set(T value) : 将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置为value例如：     在上面例子基础上，修改后的代码为： 代码实例： //只改Bank类，其余代码与上同

 class Bank {        // 使用ThreadLocal类管理共享变量account        private ThreadLocal<Integer> account = new ThreadLocal<Integer>() {            @Override            protected Integer initialValue() {                return 100;            }        };        public int getAccount() {            return account.get();        }        // 这里不再需要synchronized        public void save_1(int money) {            account.set(account.get() + money);        }

注：ThreadLocal与同步机制
a.ThreadLocal与同步机制都是为了解决多线程中相同变量的访问冲突问题。
b.前者采用以”空间换时间”的方法，后者采用以”时间换空间”的方式

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