Java多线程的同步机制:synchronized
如果程序是單線程的,就不必?fù)?dān)心此線程在執(zhí)行時被其他線程“打擾”,就像在現(xiàn)實世界中,在一段時間內(nèi)如果只能完成一件事情,不用擔(dān)心做這件事情被其他事情打擾。但是,如果程序中同時使用多線程,好比現(xiàn)實中的“兩個人同時通過一扇門”,這時就需要控制,否則容易引起阻塞。
為了處理這種共享資源競爭,可以使用同步機(jī)制。所謂同步機(jī)制,指的是兩個線程同時作用在一個對象上,應(yīng)該保持對象數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和整體性。Java 提供 synchronized 關(guān)鍵字,為防止資源沖突提供了內(nèi)置支持。共享資源一般是文件、輸入/輸出端口或打印機(jī)。
在一個類中,用 synchronized 關(guān)鍵字聲明的方法為同步方法。格式如下:
class類名 {public synchronized 類型名稱 方法名稱(){//代碼} }Java 有一個專門負(fù)責(zé)管理線程對象中同步方法訪問的工具——同步模型監(jiān)視器,它的原理是為每個具有同步代碼的對象準(zhǔn)備唯一的一把“鎖”。當(dāng)多個線程訪問對象時,只有取得鎖的線程才能進(jìn)入同步方法,其他訪問共享對象的線程停留在對象中等待。
synchronized 不僅可以用到同步方法,也可以用到同步塊。對于同步塊,synchronized 獲取的是參數(shù)中的對象鎖。格式如下:
synchronized(obj) {//代碼 }當(dāng)線程執(zhí)行到這里的同步塊時,它必須獲取 obj 這個對象的鎖才能執(zhí)行同步塊,否則線程只能等待獲得鎖。必須注意的是,Obj 對象的作用范圍不同,控制情況也不盡相同。如下代碼為簡單的一種使用:
public void method() {Object obj=new Object();synchronized(obj){//代碼} }上述代碼創(chuàng)建局部對象 Obj,由于每一個線程執(zhí)行到 Object obj=new Object() 時都會產(chǎn)生一個 obj 對象,每一個線程都可以獲得新創(chuàng)建的 obj 對象的鎖而不會相互影響,因此這段程序不會起到同步作用。如果同步的是類的屬性,情況就不同了。
例 1
在前面幾節(jié)中,使用了 synchronized 關(guān)鍵字同步方法來解決非線程安全的問題。下面通過一個案例演示 println() 方法與 i-- 聯(lián)合使用時“有可能”出現(xiàn)的另外一種異常情況,并說明其中的原因。
(1) 首先創(chuàng)建線程類 MyThread,該類的代碼很簡單,如下所示:
public class MyThread extends Thread {private int i=5;@Overridepublic void run(){System.out.println("當(dāng)前線程名稱="+Thread.currentThread().getName()+",i="+(i--));//注意:代碼i--由前面項目中單獨一行運(yùn)行改成在當(dāng)前項目中在println()方法中直接進(jìn)行打印} }(2) 編寫主線程代碼,首先創(chuàng)建一個 MyThread 線程類,再啟動 5 個相同的線程。具體代碼如下:
public class Test {public static void main(String[] args){MyThread run=new MyThread(); Thread t1=new Thread(run); Thread t2=new Thread(run); Thread t3=new Thread(run); Thread t4=new Thread(run); Thread t5=new Thread(run); t1.start(); t2.start(); t3.start(); t4.start(); t5.start();} }從如下所示的運(yùn)行效果可以看出,i 的值并不是從 5 遞減 1。這是因為雖然 println() 方法在內(nèi)部是同步的,但 i-- 操作卻是在進(jìn)入 println() 之前發(fā)生的,所以有發(fā)生非線程安全問題的概率。
當(dāng)前線程名稱=Thread-2,i=5 當(dāng)前線程名稱=Thread-3,i=2 當(dāng)前線程名稱=Thread-4,i=3 當(dāng)前線程名稱=Thread-1,i=4 當(dāng)前線程名稱=Thread-5,i=1(3) 為了防止發(fā)生非線程安全問題,應(yīng)繼續(xù)使用同步方法。在這里使用同步塊完成,修改后的代碼如下:
public class MyThread extends Thread {private int i=5;@Overridepublic void run(){synchronized (this){System.out.println("當(dāng)前線程名稱="+Thread.currentThread().getName()+",i="+(i--));//注意:代碼i--由前面項目中單獨一行運(yùn)行改成在當(dāng)前項目中在println()方法中直接進(jìn)行打印}} }(4) 再次運(yùn)行將看到如下所示的正常的運(yùn)行效果。
當(dāng)前線程名稱=Thread-1,i=5 當(dāng)前線程名稱=Thread-2,i=4 當(dāng)前線程名稱=Thread-3,i=3 當(dāng)前線程名稱=Thread-4,i=2 當(dāng)前線程名稱=Thread-5,i=1 《新程序員》:云原生和全面數(shù)字化實踐50位技術(shù)專家共同創(chuàng)作,文字、視頻、音頻交互閱讀總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Java多线程的同步机制:synchronized的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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