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Java如何实现多线程同步?
//解决方案-1 设置3把锁, 然后把锁们应用到所有线程中 (涉及到synchronized wait notify等, 嫌麻烦. 略)
解决方案-2 设置3个全局共享的信号标记(信号灯) + 3子线程分别占用标记1 2 3
+ 主线程轮询/等待
(简洁明快 推荐)
//解决方案-2 实现如下:
static boolean t1_done = false;
static boolean t2_done = false;
static boolean t3_done = false;
//t1------run() { ............ ; t1_done = true; }
//t2、 3: 同理,略
main () { .............;
启动t1;
启动t2;
启动t3;
//轮询 or 等待
while ( true )
if ( t1_done t2_done t3_done) break;
else
Thread.yield () ;
// 或 Thread.sleep(xxxx) ----若子线程运行超过100ms以上,应予考虑
//轮询结束,主线程继续工作
} //main END
have fun
Java多线程同步的几种方式
java中多线程的实现方法有两种:1.直接继承thread类;2.实现runnable接口;同步的实现方法有五种:1.同步方法;2.同步代码块;3.使用特殊域变量(volatile)实现线程同步;4.使用重入锁实现线程同步;5.使用局部变量实现线程同步 。
其中多线程实现过程中需注意重写或者覆盖run()方法,而对于同步的实现方法中使用较常使用的是利用synchronized编写同步方法和代码块。
谢谢采纳!!
java多线程开发的同步机制有哪些
一段synchronized的代码被一个线程执行之前,他要先拿到执行这段代码的权限,在 java里边就是拿到某个同步对象的锁(一个对象只有一把锁); 如果这个时候同步对象的锁被其他线程拿走了,他(这个线程)就只能等了(线程阻塞在锁池 等待队列中)。 取到锁后,他就开始执行同步代码(被synchronized修饰的代码);线程执行完同步代码后马上就把锁还给同步对象,其他在锁池中 等待的某个线程就可以拿到锁执行同步代码了。这样就保证了同步代码在统一时刻只有一个线程在执行。
众所周知,在Java多线程编程中,一个非常重要的方面就是线程的同步问题。
关于线程的同步,一般有以下解决方法:
1. 在需要同步的方法的方法签名中加入synchronized关键字。
2. 使用synchronized块对需要进行同步的代码段进行同步。
3. 使用JDK 5中提供的java.util.concurrent.lock包中的Lock对象。
另外,为了解决多个线程对同一变量进行访问时可能发生的安全性问题,我们不仅可以采用同步机制,更可以通过JDK 1.2中加入的ThreadLocal来保证更好的并发性。
Java 线程同步几种方式
(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。
(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
(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
(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。
(5)使用局部变量实现线程同步
java多线程有几种实现方法?线程之间如何同步
一、为什么要线程同步
因为当我们有多个线程要同时访问一个变量或对象时,如果这些线程中既有读又有写操作时,就会导致变量值或对象的状态出现混乱,从而导致程序异常。举个例子,如果一个银行账户同时被两个线程操作,一个取100块,一个存钱100块。假设账户原本有0块,如果取钱线程和存钱线程同时发生,会出现什么结果呢?取钱不成功,账户余额是100.取钱成功了,账户余额是0.那到底是哪个呢?很难说清楚。因此多线程同步就是要解决这个问题。
二、不同步时的代码
Bank.Java
package threadTest;
/**
* @author ww
*
*/
public class Bank {
private int count =0;//账户余额
//存钱
public void addMoney(int money){
count +=money;
System.out.println(System.currentTimeMillis()+"存进:"+money);
}
//取钱
public void subMoney(int money){
if(count-money 0){
System.out.println("余额不足");
return;
}
count -=money;
System.out.println(+System.currentTimeMillis()+"取出:"+money);
}
//查询
public void lookMoney(){
System.out.println("账户余额:"+count);
}
}
SyncThreadTest.java
package threadTest;
public class SyncThreadTest {
public static void main(String args[]){
final Bank bank=new Bank();
Thread tadd=new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
while(true){
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
bank.addMoney(100);
bank.lookMoney();
System.out.println("\n");
}
}
});
Thread tsub = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
while(true){
bank.subMoney(100);
bank.lookMoney();
System.out.println("\n");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
});
tsub.start();
tadd.start();
}
}
余额不足
账户余额:0
余额不足
账户余额:100
1441790503354存进:100
账户余额:100
1441790504354存进:100
账户余额:100
1441790504354取出:100
账户余额:100
1441790505355存进:100
账户余额:100
1441790505355取出:100
账户余额:100
三、使用同步时的代码
(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。
修改后的Bank.java
package threadTest;
/**
* @author ww
*
*/
public class Bank {
private int count =0;//账户余额
//存钱
public synchronized void addMoney(int money){
count +=money;
System.out.println(System.currentTimeMillis()+"存进:"+money);
}
//取钱
public synchronized void subMoney(int money){
if(count-money 0){
System.out.println("余额不足");
return;
}
count -=money;
System.out.println(+System.currentTimeMillis()+"取出:"+money);
}
//查询
public void lookMoney(){
System.out.println("账户余额:"+count);
}
}
再看看运行结果:
余额不足
账户余额:0
余额不足
账户余额:0
1441790837380存进:100
账户余额:100
1441790838380取出:100
账户余额:0
1441790838380存进:100
账户余额:100
1441790839381取出:100
账户余额:0
瞬间感觉可以理解了吧。
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
Bank.java代码如下:
package threadTest;
/**
* @author ww
*
*/
public class Bank {
private int count =0;//账户余额
//存钱
public void addMoney(int money){
synchronized (this) {
count +=money;
}
System.out.println(System.currentTimeMillis()+"存进:"+money);
}
//取钱
public void subMoney(int money){
synchronized (this) {
if(count-money 0){
System.out.println("余额不足");
return;
}
count -=money;
}
System.out.println(+System.currentTimeMillis()+"取出:"+money);
}
//查询
public void lookMoney(){
System.out.println("账户余额:"+count);
}
}
运行结果如下:
余额不足
账户余额:0
1441791806699存进:100
账户余额:100
1441791806700取出:100
账户余额:0
1441791807699存进:100
账户余额:100
效果和方法一差不多。
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。
(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
Bank.java代码如下:
package threadTest;
/**
* @author ww
*
*/
public class Bank {
private volatile int count = 0;// 账户余额
// 存钱
public void addMoney(int money) {
count += money;
System.out.println(System.currentTimeMillis() + "存进:" + money);
}
// 取钱
public void subMoney(int money) {
if (count - money 0) {
System.out.println("余额不足");
return;
}
count -= money;
System.out.println(+System.currentTimeMillis() + "取出:" + money);
}
// 查询
public void lookMoney() {
System.out.println("账户余额:" + count);
}
}
运行效果怎样呢?
余额不足
账户余额:0
余额不足
账户余额:100
1441792010959存进:100
账户余额:100
1441792011960取出:100
账户余额:0
1441792011961存进:100
账户余额:100
是不是又看不懂了,又乱了。这是为什么呢?就是因为volatile不能保证原子操作导致的,因此volatile不能代替synchronized。此外volatile会组织编译器对代码优化,因此能不使用它就不适用它吧。它的原理是每次要线程要访问volatile修饰的变量时都是从内存中读取,而不是存缓存当中读取,因此每个线程访问到的变量值都是一样的。这样就保证了同步。
(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
Bank.java代码修改如下:
package threadTest;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
/**
* @author ww
*
*/
public class Bank {
private int count = 0;// 账户余额
//需要声明这个锁
private Lock lock = new ReentrantLock();
// 存钱
public void addMoney(int money) {
lock.lock();//上锁
try{
count += money;
System.out.println(System.currentTimeMillis() + "存进:" + money);
}finally{
lock.unlock();//解锁
}
}
// 取钱
public void subMoney(int money) {
lock.lock();
try{
if (count - money 0) {
System.out.println("余额不足");
return;
}
count -= money;
System.out.println(+System.currentTimeMillis() + "取出:" + money);
}finally{
lock.unlock();
}
}
// 查询
public void lookMoney() {
System.out.println("账户余额:" + count);
}
}
运行效果怎么样呢?
余额不足
账户余额:0
余额不足
账户余额:0
1441792891934存进:100
账户余额:100
1441792892935存进:100
账户余额:200
1441792892954取出:100
账户余额:100
效果和前两种方法差不多。
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 。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
Bank.java代码如下:
package threadTest;
/**
* @author ww
*
*/
public class Bank {
private static ThreadLocalInteger count = new ThreadLocalInteger(){
@Override
protected Integer initialValue() {
// TODO Auto-generated method stub
return 0;
}
};
// 存钱
public void addMoney(int money) {
count.set(count.get()+money);
System.out.println(System.currentTimeMillis() + "存进:" + money);
}
// 取钱
public void subMoney(int money) {
if (count.get() - money 0) {
System.out.println("余额不足");
return;
}
count.set(count.get()- money);
System.out.println(+System.currentTimeMillis() + "取出:" + money);
}
// 查询
public void lookMoney() {
System.out.println("账户余额:" + count.get());
}
}
运行效果:
余额不足
账户余额:0
余额不足
账户余额:0
1441794247939存进:100
账户余额:100
余额不足
1441794248940存进:100
账户余额:0
账户余额:200
余额不足
账户余额:0
1441794249941存进:100
账户余额:300
看了运行效果,一开始一头雾水,怎么只让存,不让取啊?看看ThreadLocal的原理:
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。现在明白了吧,原来每个线程运行的都是一个副本,也就是说存钱和取钱是两个账户,知识名字相同而已。所以就会发生上面的效果。
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