多线程——多线程同步的三种实现方法

快来打我* 2022-04-12 06:01 438阅读 0赞

当使用多线程访问同一个资源的时候，非常容易出现线程安全的问题（例如，当多个线程同时对一个数据进行修改的时候，会导致某些线程对数据的修改丢失）。

因此，需要采用同步机制来解决这种问题。而Java主要提供了三种实现同步机制的方法。今天我们就来认识一下~~

**一、synchronized关键字**

在Java语言中，每个对象都有一个对象锁与之相关联，该锁表明对象在任何时候只允许被一个线程锁拥有，当一个线程调用对象的一段synchronized代码时，需要先获取这个锁，然后去执行相应的代码，执行结束之后，释放锁。

而synchronized关键字主要有两种用法：**synchronized方法**和**synchronized块**。此外，这个关键字还可以作用于静态方法、类或者某个实例，但这都**对程序的效率有很大的影响**。

1.synchronized方法。在方法的声明前主要有synchronized关键字，示例如下：

public synchronized void mutiThreadAccess（）；

只要把多个线程对类需要被同步的资源的操作放到mutiThreadAccess()方法中，就能保证这个方法在同一时刻只能被同一个线程访问，从而保证了多线程访问的安全性。然而，当一个方法的方法体规模非常大时，把该方法声明为synchronized会大大影响程序的执行效率。为了提高程序的效率，Java提供了synchronized块。

2.synchronized块

synchronized块既可以把任意的代码段声明为synchronized，也可以指定上锁的对象，有非常高的灵活性。其用法如下：

synchronized（syncObject）{
    
    //访问synchObject的代码
    
    }

**二、wait()方法与notify()方法**

当使用synchronized来修饰某个共享资源时，如果线程A1在执行synchronized代码，另一个线程A2也要同时执行同一个对象的同一synchronized代码时，线程A2将要等到线程A1执行完成之后，才能继续执行。在这种情况下可以使用wait()方法和notify()方法。

在synchronized代码被执行期间，线程可以调用对象的wait()方法，释放对象锁，进入等待状态，并且可以调用notify()方法或者notifyAll()方法通知正在等待的其他线程**。notify()方法仅唤醒一个线程（即等待队列中的第一个线程），并允许它去获得锁，**n**otifyAll()方法唤醒所有等待这个对象的线程并允许他们去获得锁，但并不是让所有唤醒线程都去获取到锁，而是让他们去竞争。**

**三、Lock**

JDK5新增加了Lock接口以及它的一个实现类ReentrantLock(重入锁)，Lock也可以用来实现多线程的同步。具体而言，它提供了如下一些方法来实现多线程的同步：

1.lock()。

这个方法以阻塞的方式获取锁，也就是说，如果获取到锁了，立即返回；如果别的线程持有锁，当前线程就等待，知道获取到锁之后返回。

2.tryLock()。

这个方法与lock()方法不同，它以非阻塞的方式来获取锁。此外，它只是常识性地去获取一下锁，如果获取到了锁，立即返回true，否则立即返回false。

3.tryLock(long timeout,TimeUnit unit)

如果获取到锁，立即返回true，否则会等待参数给定的时间单元，在等待的过程中，如果获取到了锁，就返回true，如果等待超时则返回false。

4.lockInterruptibly()

如果获取了锁，立即返回；如果没有获取到锁，当前线程处于休眠状态，直到获取到锁，或者当前线程被别的线程中断（会受到InterruptedException异常）。它与lock()方法最大的区别在于如果lock()方法获取不到锁就会一直处于阻塞状态，而且还会忽略interrupt（）方法。

示例如下：

package javatest;
    
    import java.util.concurrent.locks.Lock;
    import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
    
    public class LockTest {
    
    	public static void main(String[] args)throws InterruptedException {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		final Lock lock=new ReentrantLock();
    		lock.lock();
    		Thread t1=new Thread(new Runnable() {
    			public void run() {
    				try {
    					lock.lockInterruptibly();
    				}catch(InterruptedException e)
    				{
    					System.out.println("interrupted");
    				}
    			}
    		});
    		t1.start();
    		t1.interrupt();
    		Thread.sleep(1);
    	}
    }

运行结果如下：

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如果把lock.lockInterruptibly()替换为lock.lock（），编译器将会提示lock.lock()catch代码块无效，这是因为lock.lock（）不会抛出异常，由此可见lock()方法会忽略interrupt()引发的异常。

好啦，以上就是实现Java多线程同步的三种方法的相关总结，如果大家有什么更具体的发现或者发现文中有描述错误的地方，欢迎留言评论，我们一起学习呀~~

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