实现线程同步的方式，以及区别

拼搏现实的明天。 2022-05-25 02:28 156阅读 0赞

为何要使用同步？

java允许多线程并发控制，当多个线程同时操作一个可共享的资源变量时（如数据的增删改查），  
    将会导致数据不准确，相互之间产生冲突，因此加入同步锁以避免在该线程没有完成操作之前，被其他线程的调用，  
    从而保证了该变量的唯一性和准确性。  
    同步的方式  
  
    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。  
  
    代码如：  
    public synchronized void save()\{\}  
  
    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  
  
    代码如：  
    synchronized(object)\{  
    \}  
  
  
    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。  
  
    package com.xhj.thread;  
  
        /\*\*  
         \* 线程同步的运用  
         \*  
         \* @author XIEHEJUN  
         \*  
         \*/  
        public class SynchronizedThread \{  
  
            class Bank \{  
  
                private int account = 100;  
  
                public int getAccount() \{  
                    return account;  
                \}  
  
                /\*\*  
                 \* 用同步方法实现  
                 \*  
                 \* @param money  
                 \*/  
                public synchronized void save(int money) \{  
                    account += money;  
                \}  
  
                /\*\*  
                 \* 用同步代码块实现  
                 \*  
                 \* @param money  
                 \*/  
                public void save1(int money) \{  
                    synchronized (this) \{  
                        account += money;  
                    \}  
                \}  
            \}  
  
            class NewThread implements Runnable \{  
                private Bank bank;  
  
                public NewThread(Bank bank) \{  
                    this.bank = bank;  
                \}  
  
                @Override  
                public void run() \{  
                    for (int i = 0; i < 10; i++) \{  
                        // bank.save1(10);  
                        bank.save(10);  
                        System.out.println(i + "账户余额为：" + bank.getAccount());  
                    \}  
                \}  
  
            \}  
  
            /\*\*  
             \* 建立线程，调用内部类  
             \*/  
            public void useThread() \{  
                Bank bank = new Bank();  
                NewThread new\_thread = new NewThread(bank);  
                System.out.println("线程1");  
                Thread thread1 = new Thread(new\_thread);  
                thread1.start();  
                System.out.println("线程2");  
                Thread thread2 = new Thread(new\_thread);  
                thread2.start();  
            \}  
  
            public static void main(String\[\] args) \{  
                SynchronizedThread st = new SynchronizedThread();  
                st.useThread();  
            \}  
  
        \}  
  
  
  
    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  
  
    例如：  
    在上面的例子当中，只需在account前面加上volatile修饰，即可实现线程同步。  
  
    代码实例：  
  
      class Bank \{  
                //需要同步的变量加上volatile  
                private volatile int account = 100;  
  
                public int getAccount() \{  
                    return account;  
                \}  
                //这里不再需要synchronized  
                public void save(int money) \{  
                    account += money;  
                \}  
            ｝  
  
      
  
    多线程中的非同步问题主要出现在对域的读写上，如果让域自身避免这个问题，则就不需要修改操作该域的方法。  
  
    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  
  
        class Bank \{  
  
                private int account = 100;  
                //需要声明这个锁  
                private Lock lock = new ReentrantLock();  
                public int getAccount() \{  
                    return account;  
                \}  
                //这里不再需要synchronized  
                public void save(int money) \{  
                    lock.lock();  
                    try\{  
                        account += money;  
                    \}finally\{  
                        lock.unlock();  
                    \}  
  
                \}  
            ｝  
  
  
  
    注：关于Lock对象和synchronized关键字的选择：  
        a.最好两个都不用，使用一种java.util.concurrent包提供的机制，  
            能够帮助用户处理所有与锁相关的代码。  
        b.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  
        c.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  
    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。  
  
    ThreadLocal 类的常用方法  
  
  
  
    ThreadLocal() : 创建一个线程本地变量  
    get() : 返回此线程局部变量的当前线程副本中的值  
    initialValue() : 返回此线程局部变量的当前线程的"初始值"  
    set(T value) : 将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置为value  
  
  
  
    例如：  
        在上面例子基础上，修改后的代码为：  
  
    代码实例：  
  
        public class Bank\{  
                //使用ThreadLocal类管理共享变量account  
                private static ThreadLocal<Integer> account = new ThreadLocal<Integer>()\{  
                    @Override  
                    protected Integer initialValue()\{  
                        return 100;  
                    \}  
                \};  
                public void save(int money)\{  
                    account.set(account.get()+money);  
                \}  
                public int getAccount()\{  
                    return account.get();  
                \}  
            \}  
  
  
    注：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