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JAVA学习笔记 -- 多线程之共享资源

2024-07-15 02:14:20   226人阅读

在多线程程序运行过程中，可能会涉及到两个或者多个线程试图同时访问同一个资源。为了防止这种情况的发生，必须在线程使用共享资源时给资源“上锁”，以阻挡其它线程的访问。而这种机制也常常被称为互斥量，本文主要介绍它的两种方式synchronized和Lock 。

1、synchronized

当任务要执行被synchronized关键字保护的代码片段的时候，它会检查锁是否可用，然后获取锁，执行代码，释放锁。synchronized也有两种用法：

A、synchronized方法

import java.util.concurrent.*;
import java.util.*;

public class ThreadTest implements Runnable {
	public synchronized void run() { //声明方式
		for (int i = 0; i < 5; i++) {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + i);
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		ThreadTest t = new ThreadTest();
		Thread t1 = new Thread(t, "A");
		Thread t2 = new Thread(t, "B");
		t1.start();
		t2.start();
	}
}/*
 * Output: A0 A1 A2 A3 A4 B0 B1 B2 B3 B4
 */// :~

要注意的是，所有对象都自动含有单一的锁（也称为监视器）。所以当ThreadTest对象调用synchronized方法时，此对象被加锁，这意味着，其他线程不能调用此对象的所有synchronized方法。 但是如果把一个复杂的方法声明为synchronized，会降低程序运行的效率，所以synchronized块是很好的解决方法。

B、synchronized块

import java.util.concurrent.*;
import java.util.*;

public class ThreadTest {
	public void g() {
		synchronized (this) { //声明方式
			for (int i = 0; i < 5; i++) {
				System.out.println(Thread.currentThread().getName() + i);
			}
		}
	}

	public static void main(String[] args) {
		final ThreadTest t = new ThreadTest();
		Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
			public void run() {
				t.g();
			}
		}, "A");
		Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
			public void run() {
				t.g();
			}
		}, "B");
		t1.start();
		t2.start();
	}
}
/*
 * Output: A0 A1 A2 A3 A4 B0 B1 B2 B3 B4
 */// :~

当一个线程在访问object对象的一个synchronized(this)同步代码块时，其它线程仍然可以访问此对象的非同步代码块。当然如果不是同一个对象

，synchronized是无法实现互斥的。下面是第一句话的代码：

import java.util.concurrent.*;
import java.util.*;

public class ThreadTest {
	public void g() {
		synchronized (this) {
			for (int i = 0; i < 5; i++) {
				System.out.println(Thread.currentThread().getName() + i);
			}
		}
	}

	public void h() {
		for (int i = 0; i < 5; i++) {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + i);
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		final ThreadTest t = new ThreadTest();
		Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
			public void run() {
				t.g();
			}
		}, "A");
		Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
			public void run() {
				t.h();
			}
		}, "B");
		t1.start();
		t2.start();
	}
}
/*
 * Output:A0 B0 A1 B1 A2 B2 A3 B3 A4 B4
 */// :~
2、Lock 

Lock和synchronized的区别就是：

synchronized：当A和B同时要访问C资源，而A获得了对象C的锁，B将一直等待A释放对C的锁，不能被中断。

Lock：B等待一定时间后，A还不释放C，B就会中断等待。

它的基本用法：

Lock l = new ReentrantLock();
	l.lock();
	try {
	    // access the resource protected by this lock
	} finally {
	    l.unlock();
	}
从代码也可以看出，l.unlock()在finally{}中，这表示最终会被解锁。

3、volatile

用volatile修饰的变量，线程在每次使用变量的时候，都会读取变量修改后的最的值，它能避免因编译器优化导致的读值不准确，

然而它很容易被误用。比如只使用volatile变量来实现的累加器，无法得到正确结果。因为JAVA中的自增操作++，

并不是原子性操作，在自增过程中还是出现了多线程间的交互。


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