Java 多线程同步的五种方法

 

一、引言

前几天面试,被大师虐残了,好多基础知识必须得重新拿起来啊。闲话不多说,进入正题。

二、为什么要线程同步

因为当我们有多个线程要同时访问一个变量或对象时,如果这些线程中既有读又有写操作时,就会导致变量值或对象的状态出现混乱,从而导致程序异常。举个例子,如果一个银行账户同时被两个线程操作,一个取100块,一个存钱100块。假设账户原本有0块,如果取钱线程和存钱线程同时发生,会出现什么结果呢?取钱不成功,账户余额是100.取钱成功了,账户余额是0.那到底是哪个呢?很难说清楚。因此多线程同步就是要解决这个问题。

三、不同步时的代码

Bank.java
package threadTest;  

/** 
 * @author ww 
 * 
 */  
public class Bank {  

    private int count =0;//账户余额  

    //存钱  
    public  void addMoney(int money){  
        count +=money;  
        System.out.println(System.currentTimeMillis()+"存进:"+money);  
    }  

    //取钱  
    public  void subMoney(int money){  
        if(count-money < 0){  
            System.out.println("余额不足");  
            return;  
        }  
        count -=money;  
        System.out.println(+System.currentTimeMillis()+"取出:"+money);  
    }  

    //查询  
    public void lookMoney(){  
        System.out.println("账户余额:"+count);  
    }  
}
SyncThreadTest.java
package threadTest;  

public class SyncThreadTest {  

    public static void main(String args[]){  
        final Bank bank=new Bank();  

        Thread tadd=new Thread(new Runnable() {  

            @Override  
            public void run() {  
                // TODO Auto-generated method stub  
                while(true){  
                    try {  
                        Thread.sleep(1000);  
                    } catch (InterruptedException e) {  
                        // TODO Auto-generated catch block  
                        e.printStackTrace();  
                    }  
                    bank.addMoney(100);  
                    bank.lookMoney();  
                    System.out.println("\n");  

                }  
            }  
        });  

        Thread tsub = new Thread(new Runnable() {  

            @Override  
            public void run() {  
                // TODO Auto-generated method stub  
                while(true){  
                    bank.subMoney(100);  
                    bank.lookMoney();  
                    System.out.println("\n");  
                    try {  
                        Thread.sleep(1000);  
                    } catch (InterruptedException e) {  
                        // TODO Auto-generated catch block  
                        e.printStackTrace();  
                    }     
                }  
            }  
        });  
        tsub.start();  

        tadd.start();  
    }  

}
代码很简单,我就不解释了,看看运行结果怎样呢?截取了其中的一部分,是不是很乱,有写看不懂。
余额不足  
账户余额:0  

余额不足  
账户余额:100  

1441790503354存进:100  
账户余额:100  

1441790504354存进:100  
账户余额:100  

1441790504354取出:100  
账户余额:100  

1441790505355存进:100  
账户余额:100  

1441790505355取出:100  
账户余额:100
四、使用同步时的代码

(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。

修改后的Bank.java
package threadTest;  

/** 
 * @author ww 
 * 
 */  
public class Bank {  

    private int count =0;//账户余额  

    //存钱  
    public  synchronized void addMoney(int money){  
        count +=money;  
        System.out.println(System.currentTimeMillis()+"存进:"+money);  
    }  

    //取钱  
    public  synchronized void subMoney(int money){  
        if(count-money < 0){  
            System.out.println("余额不足");  
            return;  
        }  
        count -=money;  
        System.out.println(+System.currentTimeMillis()+"取出:"+money);  
    }  

    //查询  
    public void lookMoney(){  
        System.out.println("账户余额:"+count);  
    }  
}
再看看运行结果:
余额不足  
账户余额:0  

余额不足  
账户余额:0  

1441790837380存进:100  
账户余额:100  

1441790838380取出:100  
账户余额:0  
1441790838380存进:100  
账户余额:100  

1441790839381取出:100  
账户余额:0
瞬间感觉可以理解了吧。

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

Bank.java代码如下:
package threadTest;  

/** 
 * @author ww 
 * 
 */  
public class Bank {  

    private int count =0;//账户余额  

    //存钱  
    public   void addMoney(int money){  

        synchronized (this) {  
            count +=money;  
        }  
        System.out.println(System.currentTimeMillis()+"存进:"+money);  
    }  

    //取钱  
    public   void subMoney(int money){  

        synchronized (this) {  
            if(count-money < 0){  
                System.out.println("余额不足");  
                return;  
            }  
            count -=money;  
        }  
        System.out.println(+System.currentTimeMillis()+"取出:"+money);  
    }  

    //查询  
    public void lookMoney(){  
        System.out.println("账户余额:"+count);  
    }  
}
运行结果如下:
余额不足  
账户余额:0  

1441791806699存进:100  
账户余额:100  

1441791806700取出:100  
账户余额:0  

1441791807699存进:100  
账户余额:100
效果和方法一差不多。

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。

(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

Bank.java代码如下:
package threadTest;  

/** 
 * @author ww 
 * 
 */  
public class Bank {  

    private volatile int count = 0;// 账户余额  

    // 存钱  
    public void addMoney(int money) {  

        count += money;  
    

50000+
5万行代码练就真实本领
17年
创办于2008年老牌培训机构
1000+
合作企业
98%
就业率

联系我们

电话咨询

0532-85025005

扫码添加微信