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多线程基础
一、线程安全问题
当多个线程访问某一个类的时候,这个类都能表现出正确的行为,那么这个类就是线程安全的。
synchronized可以加在任意对象及方法上加锁,加锁的这段代码就成为互斥区或者临界区
下面是关于线程安全的一个小示例,关键点就在synchronized这个词上
1 import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; 2 3 /** 4 * 线程安全概念:当多个线程访问某一个类(对象或方法)时,这个对象始终都能表现出正确的行为,那么这个类(对象或方法)就是线程安全的。 5 * synchronized:可以在任意对象及方法上加锁,而加锁的这段代码称为"互斥区"或"临界区" 6 * @author alienware 7 * 8 */ 9 public class MyThread extends Thread{ 10 11 private int count = 5 ; 12 13 //synchronized加锁 14 public void run(){ 15 count--; 16 System.out.println(this.currentThread().getName() + " count = "+ count); 17 } 18 19 public static void main(String[] args) { 20 /** 21 * 分析:当多个线程访问myThread的run方法时,以排队的方式进行处理(这里排对是按照CPU分配的先后顺序而定的), 22 * 一个线程想要执行synchronized修饰的方法里的代码: 23 * 1 尝试获得锁 24 * 2 如果拿到锁,执行synchronized代码体内容;拿不到锁,这个线程就会不断的尝试获得这把锁,直到拿到为止, 25 * 而且是多个线程同时去竞争这把锁。(也就是会有锁竞争的问题) 26 */ 27 MyThread myThread = new MyThread(); 28 Thread t1 = new Thread(myThread,"t1"); 29 Thread t2 = new Thread(myThread,"t2"); 30 Thread t3 = new Thread(myThread,"t3"); 31 Thread t4 = new Thread(myThread,"t4"); 32 Thread t5 = new Thread(myThread,"t5"); 33 t1.start(); 34 t2.start(); 35 t3.start(); 36 t4.start(); 37 t5.start(); 38 } 39 }
二、多个线程多把锁
多个线程,每个线程都能拿到自己指定的锁,拿到锁后执行synchronized方法体的内容.
看看下面的示例代码,你觉得打印出来的结果会是什么样的呢?是不是觉得应该是这样的?
(预想执行结果)
1 /** 2 * 关键字synchronized取得的锁都是对象锁,而不是把一段代码(方法)当做锁, 3 * 所以代码中哪个线程先执行synchronized关键字的方法,哪个线程就持有该方法所属对象的锁(Lock), 4 * 5 * 在静态方法上加synchronized关键字,表示锁定.class类,类一级别的锁(独占.class类)。 6 * @author alienware 7 * 8 */ 9 public class MultiThread { 10 11 private int num = 0; 12 13 /** static */ 14 public synchronized void printNum(String tag){ 15 try { 16 17 if(tag.equals("a")){ 18 num = 100; 19 System.out.println("tag a, set num over!"); 20 Thread.sleep(1000); 21 } else { 22 num = 200; 23 System.out.println("tag b, set num over!"); 24 } 25 26 System.out.println("tag " + tag + ", num = " + num); 27 28 } catch (InterruptedException e) { 29 e.printStackTrace(); 30 } 31 } 32 33 //注意观察run方法输出顺序 34 public static void main(String[] args) { 35 36 //俩个不同的对象 37 final MultiThread m1 = new MultiThread(); 38 final MultiThread m2 = new MultiThread(); 39 40 Thread t1 = new Thread(new Runnable() { 41 @Override 42 public void run() { 43 m1.printNum("a"); 44 } 45 }); 46 47 Thread t2 = new Thread(new Runnable() { 48 @Override 49 public void run() { 50 m2.printNum("b"); 51 } 52 }); 53 54 t1.start(); 55 t2.start(); 56 57 } 58 59 60 61 62 }
但实际上是这样的
(实际结果)
为什么会出现这样的结果呢?那是因为m1和m2是两个对象,t1和t2分别拿到的是m1和m2折两个对象的锁,所以这两个线程的执行互不相干。
那我就像要得到之前预想的结果怎么办呢?那就使用类一级别的锁而不是对象锁,实现方法就是在除了加synchronized之外还需要static关键字。
三、同步和异步
直接上代码:
1 /** 2 * 对象锁的同步和异步问题 3 * @author alienware 4 * 5 */ 6 public class MyObject { 7 8 public synchronized void method1(){ 9 try { 10 System.out.println(Thread.currentThread().getName()); 11 Thread.sleep(4000); 12 } catch (InterruptedException e) { 13 e.printStackTrace(); 14 } 15 } 16 17 /** synchronized */ 18 public void method2(){ 19 System.out.println(Thread.currentThread().getName()); 20 } 21 22 public static void main(String[] args) { 23 24 final MyObject mo = new MyObject(); 25 26 /** 27 * 分析: 28 * t1线程先持有object对象的Lock锁,t2线程可以以异步的方式调用对象中的非synchronized修饰的方法 29 * t1线程先持有object对象的Lock锁,t2线程如果在这个时候调用对象中的同步(synchronized)方法则需等待,也就是同步 30 */ 31 Thread t1 = new Thread(new Runnable() { 32 @Override 33 public void run() { 34 mo.method1(); 35 } 36 },"t1"); 37 38 Thread t2 = new Thread(new Runnable() { 39 @Override 40 public void run() { 41 mo.method2(); 42 } 43 },"t2"); 44 45 t1.start(); 46 t2.start(); 47 48 } 49 50 }
如果method2也加上了synchronized关键字,那么字符串“t2”会在“t1”字符串打印出来4秒后再打印出来,这时我们就说method1和method2是同步的。
如果method2去掉了synchronized关键字,那么“t1”字符串和“t2”字符串几乎是同时打印出来的,这时我们就说method1和method2是异步的。
同步的原因是加锁后两个线程只有mo这一个对象锁。
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