java笔记--关于线程同步(5种同步方式)

    xiaoxiao2026-03-09  6

    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:         复制代码 package com.xhj.thread;       /**      * 线程同步的运用      *       * @author XIEHEJUN      *       */     public class SynchronizedThread {           class Bank {               private int account = 100;               public int getAccount() {                 return account;             }               /**              * 用同步方法实现              *               * @param money              */             public synchronized void save(int money) {                 account += money;             }               /**              * 用同步代码块实现              *               * @param money              */             public void save1(int money) {                 synchronized (this) {                     account += money;                 }             }         }           class NewThread implements Runnable {             private Bank bank;               public NewThread(Bank bank) {                 this.bank = bank;             }               @Override             public void run() {                 for (int i = 0; i < 10; i++) {                     // bank.save1(10);                     bank.save(10);                     System.out.println(i + "账户余额为:" + bank.getAccount());                 }             }           }           /**          * 建立线程,调用内部类          */         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) {             SynchronizedThread st = new SynchronizedThread();             st.useThread();         }       } 复制代码       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:         复制代码       //只给出要修改的代码,其余代码与上同         class Bank {             //需要同步的变量加上volatile             private volatile int account = 100;               public int getAccount() {                 return account;             }             //这里不再需要synchronized              public void save(int money) {                 account += money;             }         } 复制代码       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:               代码实例:         复制代码 //只给出要修改的代码,其余代码与上同         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(int money) {                 lock.lock();                 try{                     account += money;                 }finally{                     lock.unlock();                 }                              }         } 复制代码                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:             复制代码 //只改Bank类,其余代码与上同         public class Bank{             //使用ThreadLocal类管理共享变量account             private static ThreadLocal<Integer> account = new ThreadLocal<Integer>(){                 @Override                 protected Integer initialValue(){                     return 100;                 }             };             public void save(int money){                 account.set(account.get()+money);             }             public int getAccount(){                 return account.get();             }         } 复制代码     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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