Java 다중 스레드 프로그래밍에서 동기화된 키워드의 기본 사용법에 대한 설명

멀티 스레드 프로그래밍에서 가장 중요하고 가장 우려되는 문제는 동기화입니다. 이는 어려운 점이자 핵심이기도 합니다.
jdk의 동기화되고 휘발성 버전부터 jdk 1.5에서 제공되는 java.util.concurrent.locks 패키지의 Lock 인터페이스(ReadLock, WriteLock, ReentrantLock으로 구현됨)까지 멀티스레딩 구현도 점차 성숙해지고 있습니다. 단계 변화.

동기화, 어떤 메커니즘으로 제어되나요? 첫 번째 반응은 잠금입니다. 운영 체제와 데이터베이스를 배울 때 이에 노출되어야 합니다. Java 다중 스레드 프로그램에서는 여러 프로그램이 동일한 리소스를 두고 경쟁할 때 리소스 손상을 방지하기 위해 리소스에 액세스하는 첫 번째 스레드에 객체 잠금을 할당하고 이후 스레드는 해당 리소스가 해제될 때까지 기다려야 합니다. 객체 잠금.

예, Java 스레드 동기화는 공유 리소스 사용과 관련하여 가장 중요합니다.

먼저 스레드의 공유 리소스를 이해해 보겠습니다.
JVM에서 어떤 스레드가 조정이 필요한 데이터를 공유하는지 이해하세요.
1. 힙에 저장된 클래스 변수. 메소드 영역.

Java 가상 머신이 클래스를 로드할 때 각 객체나 클래스는 객체의 인스턴스 변수나 클래스 변수를 보호하기 위해 모니터와 연결됩니다. 물론 객체에 인스턴스 변수나 클래스 변수가 없으면, 변수가 있으면 모니터는 아무것도 모니터링하지 않습니다.

위에서 언급한 모니터의 상호 배타성을 달성하기 위해 가상 머신은 각 개체 또는 클래스에 잠금(보이지 않는 잠금이라고도 함)을 연결합니다. 여기서 설명하자면 클래스 잠금도 개체를 통해 획득됩니다. 이는 클래스가 로드될 때 JVM이 각 클래스에 대해 java.lang.Class의 인스턴스를 생성하므로 객체가 잠길 때 이 클래스의 클래스 객체도 잠기기 때문입니다.

또한 스레드는 객체를 여러 번 잠글 수 있으며 이는 다중 릴리스에 해당합니다. 각 객체 잠금에 대해 JVM에서 제공하는 잠금 계산기입니다. 마지막 잠금은 1이 추가되고 해당 감소는 1입니다. , 계산기의 값이 0이 되면 해제됩니다. 이 객체 잠금은 JVM 내부의 모니터에서 사용되며 JVM에 의해 자동으로 생성됩니다. 모든 프로그래머가 직접 추가할 필요는 없습니다.

Java의 동기화 원리를 소개한 후 먼저 동기화 사용에 대해 이야기하고 다른 동기화는 다음 장에서 소개하겠습니다.

먼저 예제를 실행해 보겠습니다.

package thread_test; 
  
/** 
 * 测试扩展Thread类实现的多线程程序 
 * 
 */
public class TestThread extends Thread{  
  private int threadnum; 
  
  public TestThread(int threadnum) {  
    this.threadnum = threadnum;  
  } 
    
  @Override
  public synchronized void run() {  
    for(int i = 0;i<1000;i++){  
          System.out.println("NO." + threadnum + ":" + i ); 
    } 
    }  
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {  
      for(int i=0; i<10; i++){ 
          new TestThread(i).start(); 
          Thread.sleep(1); 
      } 
    }  
}

실행 결과:

NO.0:887 
NO.0:888 
NO.0:889 
NO.0:890 
NO.0:891 
NO.0:892 
NO.0:893 
NO.0:894 
NO.7:122 
NO.7:123 
NO.7:124

위는 문제를 설명하기 위한 일부일 뿐입니다.
조심스러운 아이들은 NO.0:894 뒤에 NO.7:122가 있다는 것을 알게 될 것입니다. 이는 0부터 999까지 시작하지 않는다는 의미입니다.
동기화는 동기화된 메서드나 동기화된 블록을 구현할 수 있다고 하는데 왜 여기서는 할 수 없나요?

먼저 동기화 메커니즘을 분석해 보겠습니다. 그러면 위의 예에서 어떤 개체나 클래스가 잠겨 있습니까? 여기에는 두 개의 변수가 있습니다. 하나는 i이고 다른 하나는 threadnum입니다. i는 메서드 내부에 있고 threadnum은 비공개입니다.
동기화 작동 메커니즘에 대해 자세히 알아봅시다.
Java 프로그램에서 동기화 블록이나 동기화 메소드를 사용할 때 이 영역은 JVM이 프로그램을 처리할 때, 프로그램이 진입할 때 모니터링을 위해 표시됩니다. 모니터링 영역에서는 개체나 클래스가 자동으로 잠깁니다.

위의 예에서 동기화 키워드를 사용한 후 무엇이 잠겼습니까?
동기화 메서드를 사용하면 해당 메서드를 호출하는 인스턴스 객체 자체가 객체 잠금으로 잠깁니다. 이 예에서 10개의 스레드에는 자체적으로 생성된 자체 TestThread 클래스 개체가 있으므로 획득한 개체 잠금도 자체 개체 잠금이며 다른 스레드와 관련이 없습니다.

메서드 잠금을 구현하려면 공유 객체를 잠가야 합니다.

위의 예를 수정하고 다시 살펴보세요.

package thread_test; 
  
/** 
 * 测试扩展Thread类实现的多线程程序 
 * 
 */
public class TestThread extends Thread{  
  private int threadnum; 
  private String flag;  //标记 
    
  public TestThread(int threadnum,String flag) {  
       this.threadnum = threadnum;  
        this.flag = flag; 
    } 
    
  @Override
    public void run() {  
    synchronized(flag){ 
      for(int i = 0;i<1000;i++){  
              System.out.println("NO." + threadnum + ":" + i ); 
          }  
    } 
    }  
  
    public static void main(String[] args) throws Exception {  
      String flag = new String("flag"); 
      for(int i=0; i<10; i++){ 
          new TestThread(i,flag).start(); 
          Thread.sleep(1); 
      } 
    }  
}

공유 플래그도 추가되었습니다. 그런 다음 동기화된 블록을 통해 플래그 플래그를 동기화합니다. 이는 공유 객체를 잠그기 위한 조건을 충족합니다.
네, 달리기 결과는 순서대로 나왔습니다.

동기화 블록을 통해 객체 잠금 획득을 지정하여 동기화 목적을 달성합니다. 동기화 방법을 통해 달성할 수 있는 다른 방법이 있습니까?

동기화 원리에 따르면 공유 객체 잠금이나 클래스 잠금을 얻을 수 있으면 동기화가 가능합니다. 그렇다면 클래스 잠금을 공유하여 이를 달성할 수 있을까요?

예, 정적 동기화 메서드를 사용할 수 있습니다. 정적 메서드의 특성에 따라 클래스 개체 자체에서만 호출할 수 있으며 클래스 개체를 인스턴스화하여 호출할 수는 없습니다. 그런 다음 이 정적 메서드의 잠금을 획득하면 이 클래스 잠금을 획득하게 되며 이러한 클래스 잠금은 모두 TestThread 클래스 잠금이 되어 공유 클래스 잠금을 획득하려는 목적이 달성됩니다.

구현 코드는 다음과 같습니다.

package thread_test; 
  
/** 
 * 测试扩展Thread类实现的多线程程序 
 * 
 * @author ciding 
 * @createTime Dec 7, 2011 9:37:25 AM 
 * 
 */
public class TestThread extends Thread{  
  private int threadnum; 
    
  public TestThread(int threadnum) {  
    this.threadnum = threadnum;  
  } 
    
  public static synchronized void staticTest(int threadnum) {  
    for(int i = 0;i<1000;i++){  
      System.out.println("NO." + threadnum + ":" + i ); 
    }  
  }  
  
  public static void main(String[] args) throws Exception {  
    for(int i=0; i<10; i++){ 
      new TestThread(i).start(); 
      Thread.sleep(1); 
    } 
  }  
    
  @Override
  public void run(){ 
    staticTest(threadnum); 
  } 
}

실행 결과는 두 번째 예시와 같습니다.


위 내용에서는 주로 동기화 차단과 동기화 방법이라는 두 가지 문제를 설명합니다.
1. 동기화 블록: 획득한 객체 잠금은 동기화(flag)의 플래그 객체 잠금입니다.
2. 동기식 메소드: 메소드가 속한 클래스 객체와 클래스 객체 잠금을 획득합니다.
정적 동기화 방식은 여러 스레드가 공유하므로 반드시 동기화됩니다.
정적 동기화 방식이 아닌 싱글톤 모드로만 동기화됩니다.

Java 멀티 스레드 프로그래밍에서 동기화 키워드의 기본 사용법에 대한 자세한 설명은 PHP 중국어 웹사이트를 참고하세요!