Bagaimana untuk memahami penyegerakan berbilang benang di Jawa

1. First-come, first-served

Mari kita ambil contoh yang kotor: bilik mandi di restoran sangat kecil dan hampir tidak boleh memuatkan seorang. Bagi memastikan tiada gangguan, orang ramai yang menggunakan tandas hendaklah mengunci pintu apabila memasuki bilik air. Kita boleh menganggap bilik mandi sebagai sumber berkongsi, dan ramai orang yang perlu pergi ke bilik mandi boleh dianggap sebagai berbilang benang. Jika bilik air sedang diduduki, orang lain mesti menunggu sehingga orang itu selesai menggunakan tandas dan membuka pintu dan keluar. Ini sama seperti apabila berbilang rangkaian berkongsi sumber, mereka mesti diutamakan berdasarkan siapa cepat dia dapat.

Seseorang berkata: Apa yang akan berlaku jika saya tidak mempunyai pintu ini? Biarkan dua benang bersaing antara satu sama lain Siapa yang menang dahulu boleh bekerja dahulu. Tetapi kita tahu bahawa jika tiada pintu ke tandas dan orang ramai bergegas ke tandas bersama-sama, pasti akan berlaku perselisihan, langkah biasa menggunakan tandas akan terganggu, dan keputusan yang tidak dijangka mungkin berlaku Anda mungkin terpaksa meletakkan baja di tempat yang salah...

Disebabkan pintu ini, sesiapa sahaja yang pergi ke tandas boleh menyelesaikan proses tandas mereka dengan lancar tanpa gangguan malah boleh mengakibatkan hasil yang tidak dijangka. Ini bermakna apabila pergi ke tandas, anda harus berdasarkan siapa cepat dia dapat.

Jadi dalam program berbilang benang Java, apabila beberapa utas bersaing untuk sumber yang sama, bagaimanakah kita boleh memastikan bahawa mereka tidak akan "berlawan"? Sesetengah orang mengatakan bahawa ia menggunakan mekanisme penyegerakan. Betul, contoh di atas ialah kes penyegerakan biasa Apabila yang pertama mula pergi ke tandas, yang kedua mesti menunggu yang pertama selesai sebelum dia boleh memulakan proses tandasnya. Sebaik sahaja benang memasuki proses tertentu, ia mesti menunggu pulangan biasa dan keluar dari proses sebelum utas seterusnya boleh memulakan proses.

Di sini, perkara yang paling kritikal ialah pintu bilik air. Sebenarnya, pintu bilik mandi memainkan peranan kunci sumber Selagi orang yang menggunakan tandas mengunci pintu, ia sama dengan mendapatkan kunci, dan apabila dia membuka kunci dan keluar, ia sama dengan melepaskan kunci. kunci.

Dengan kata lain, mekanisme penyegerakan benang berbilang benang sebenarnya dikawal oleh konsep kunci. Jadi bagaimanakah kunci dicerminkan dalam program Java?

Mari kita lihat konsep kunci dari perspektif JVM:

Dalam persekitaran masa jalan program Java, JVM perlu menyelaraskan data yang dikongsi oleh dua jenis benang:

1) Pembolehubah tika disimpan dalam timbunan

2) Pembolehubah kelas disimpan dalam kawasan kaedah

Kedua-dua jenis data ini dikongsi oleh semua urutan. (Atur cara tidak perlu menyelaraskan data yang disimpan dalam timbunan Java. Kerana data ini adalah peribadi kepada benang yang memiliki timbunan.)

Dalam mesin maya Java, setiap objek dan kelas secara logiknya Berkaitan dengan sebuah monitor.

Untuk objek, monitor yang berkaitan melindungi pembolehubah tika objek.

Untuk kelas, monitor melindungi pembolehubah kelas kelas. (Jika objek tidak mempunyai pembolehubah contoh, atau kelas tidak mempunyai pembolehubah, monitor yang berkaitan tidak memantau apa-apa.)

Untuk merealisasikan keupayaan pemantauan eksklusif monitor, mesin maya Java menyediakan Semua dikaitkan dengan kunci. Mewakili keistimewaan yang hanya dibenarkan memiliki satu utas pada bila-bila masa. Benang tidak memerlukan kunci untuk mengakses pembolehubah contoh atau pembolehubah kelas.

Tetapi jika benang memperoleh kunci, tiada benang lain boleh memperoleh kunci pada data yang sama sebelum ia melepaskan kunci. (Mengunci objek adalah untuk mendapatkan monitor yang dikaitkan dengan objek)

Kunci kelas sebenarnya dilaksanakan menggunakan kunci objek. Apabila mesin maya memuatkan fail kelas, ia mencipta contoh kelas java.lang.Class. Apabila objek dikunci, apa yang sebenarnya dikunci ialah objek Kelas kelas itu.

Benang boleh mengunci objek yang sama beberapa kali. Untuk setiap objek, mesin maya Java mengekalkan pembilang kunci Setiap kali benang memperoleh objek, pembilang dinaikkan sebanyak 1. Setiap kali ia dilepaskan, pembilang dikurangkan sebanyak 1. Apabila nilai pembilang mencapai 0, kunci. dilepaskan sepenuhnya.

Pengaturcara Java tidak perlu menambah kunci sendiri. Kunci objek digunakan secara dalaman oleh mesin maya Java.

Dalam program java, anda hanya perlu menggunakan blok disegerakkan atau kaedah disegerakkan untuk menandakan kawasan pemantauan. Setiap kali anda memasuki kawasan pemantauan, mesin maya Java mengunci objek atau kelas secara automatik.

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimana untuk memahami penyegerakan berbilang benang di Jawa. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!