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架构师养成记--线程基础

  为什么要拿线程开头呢?因为线程太重要了,先不说工作中有多重要,单是和money直接挂钩的开发工程师面试就必问题,要是面试没问相关问题的话,要么是应聘者太菜面试官懒得问了,要么是公司太菜,根本不关心多线程的问题。

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?

技术分享(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             @Override42             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

 

 技术分享(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             @Override33             public void run() {34                 mo.method1();35             }36         },"t1");37         38         Thread t2 = new Thread(new Runnable() {39             @Override40             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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