Synchronisation des threads Java et exclusion mutuelle : révéler les secrets de la programmation simultanée

La synchronisation des threads Java et l'exclusion mutuelle ont toujours été des sujets importants dans la programmation simultanée. Dans un environnement multithread, garantir la sécurité des threads est crucial. Cet article approfondira les concepts de synchronisation des threads et d'exclusion mutuelle en Java et révélera les secrets de la programmation concurrente. Jetons un coup d'œil à ces concepts clés pour apprendre à gérer efficacement les fils de discussion et à éviter des problèmes tels que les conditions de concurrence. L'éditeur PHP Youzi vous amènera à percer progressivement les mystères de cette programmation concurrente, vous permettant d'avoir une compréhension plus approfondie des mécanismes de synchronisation des threads et d'exclusion mutuelle en Java.

ThreadsLa synchronisation signifie que lorsque plusieurs threads accèdent à des ressources partagées, ils utilisent un certain mécanisme pour coordonner leur séquence d'accès et leur comportement afin d'éviter la confusion des données et les plantages du programme.

2. Mécanisme de synchronisation :

Java fournit une variété de mécanismes de synchronisation, notamment des locks, des méthodes synchronisées, des blocs synchronisés, des variables atomiques, etc. Le but de ces mécanismes est de garantir que les ressources partagées ne sont accessibles que par un seul thread à la fois.

3. Verrouillage :

Lock est un mécanisme de synchronisation courant qui permet à un thread d'avoir un accès exclusif à une ressource partagée. Lorsqu'un thread acquiert un verrou, les autres threads doivent attendre que le thread libère le verrou avant de poursuivre l'exécution.

4. Méthodes de synchronisation et blocs de synchronisation :

Les méthodes synchronisées et les blocs synchronisés sont implémentés en ajoutant le mot-clé synchronisé avant la méthode ou le bloc de code. Lorsqu'un thread entre dans une méthode synchronisée ou un bloc synchronisé, il acquiert automatiquement le verrou et les autres threads doivent attendre que le thread libère le verrou pour continuer l'exécution.

5. Variables atomiques :

Les variables atomiques sont un type spécial de variables dont la mise à jour est garantie correctement dans un environnement multi-thread. Les variables atomiques fournissent diverses méthodes de fonctionnement, telles que compareAndSet() et getAndIncrement(), qui garantissent que les mises à jour des variables atomiques sont atomiques.

2. Exclusion mutuelle des fils de discussion :

1. Concept d'exclusion mutuelle des fils de discussion :

L'exclusion mutuelle des threads signifie que lorsque plusieurs threads accèdent à des ressources partagées en même temps, leur accès aux ressources partagées est restreint par un mécanisme permettant d'éviter les conflits et la confusion des données.

2. Mécanisme d'exclusion mutuelle :

Java fournit une variété de mécanismes d'exclusion mutuelle, notamment des verrous, des sémaphores, des barrières, etc. Le but de ces mécanismes est de garantir que les ressources partagées ne sont accessibles que par un seul thread à la fois.

3. Verrouillage :

Lock est un mécanisme d'exclusion mutuelle commun qui permet à un thread d'avoir un accès exclusif aux ressources partagées. Lorsqu'un thread acquiert un verrou, les autres threads doivent attendre que le thread libère le verrou avant de poursuivre l'exécution.

4. Sémaphore :

Un sémaphore est une variable spéciale qui peut limiter le nombre d'accès à une ressource partagée. Lorsqu'un thread obtient le sémaphore, il peut accéder à la ressource partagée. Lorsqu'un autre thread tente d'accéder à une ressource partagée, si le sémaphore est déjà plein, le thread doit attendre que le sémaphore soit libéré avant de poursuivre l'exécution.

5. Barrière :

Une barrière est un mécanisme de synchronisation spécial qui garantit qu'aucun thread ne peut continuer à s'exécuter jusqu'à ce que tous les threads atteignent un certain point. Les barrières peuvent être utilisées pour coordonner les opérations entre les threads, par exemple en attendant que tous les threads terminent leurs tâches avant de passer aux étapes suivantes.

3.Code démo :

public class ThreadSyncDemo {
private static int count = 0;

public static void main(String[] args) {
// 创建两个线程
Thread thread1 = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
// 同步方法
incrementCount();
}
});
Thread thread2 = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
// 同步方法
incrementCount();
}
});

// 启动线程
thread1.start();
thread2.start();

// 等待线程结束
try {
thread1.join();
thread2.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

// 打印最终结果
System.out.println("Final count: " + count);
}

// 同步方法
private static synchronized void incrementCount() {
count++;
}
}

4.Résumé :

La synchronisation des threads et l'exclusion mutuelle sont des concepts très importants dans la Programmation simultanée Ils peuvent garantir l'exactitude et la cohérence des ressources partagées. Java fournit une variété de mécanismes de synchronisation et d'exclusion mutuelle, notamment des verrous, des méthodes synchronisées, des blocs synchronisés, des variables atomiques, des sémaphores, des barrières, etc. En utilisant ces mécanismes correctement, des programmes de concurrency efficaces et robustes peuvent être écrits.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!