Penyegerakan Benang Java dan Pengecualian Bersama: Mendedahkan Rahsia Pengaturcaraan Serentak

Penyegerakan benang Java dan pengecualian bersama sentiasa menjadi topik penting dalam pengaturcaraan serentak. Dalam persekitaran berbilang benang, memastikan keselamatan benang adalah penting. Artikel ini akan menyelidiki konsep penyegerakan benang dan pengecualian bersama dalam Java dan mendedahkan rahsia pengaturcaraan serentak. Mari kita lihat konsep utama ini untuk mempelajari cara mengurus urutan dengan berkesan dan mengelakkan isu seperti keadaan perlumbaan. Editor PHP Youzi akan membawa anda membuka kunci misteri pengaturcaraan serentak ini secara beransur-ansur, membolehkan anda mempunyai pemahaman yang lebih mendalam tentang penyegerakan benang dan mekanisme pengecualian bersama di Java.

BenangPenyegerakan bermaksud bahawa apabila berbilang utas mengakses sumber yang dikongsi, mereka menggunakan mekanisme tertentu untuk menyelaraskan urutan dan gelagat akses mereka untuk mengelakkan kekeliruan data dan ranap program.

2. Mekanisme penyegerakan:

Java menyediakan pelbagai mekanisme penyegerakan, termasuk kunci, kaedah disegerakkan, blok disegerakkan, pembolehubah atom, dll. Tujuan mekanisme ini adalah untuk memastikan sumber yang dikongsi hanya boleh diakses oleh satu utas pada satu masa.

3 Kunci ialah mekanisme penyegerakan biasa yang membenarkan satu utas mempunyai akses eksklusif kepada sumber yang dikongsi. Apabila benang memperoleh kunci, benang lain mesti menunggu sehingga benang melepaskan kunci sebelum meneruskan pelaksanaan.

4. Kaedah yang disegerakkan dan blok yang disegerakkan:

Kaedah yang disegerakkan dan blok yang disegerakkan dilaksanakan dengan menambah kata kunci yang disegerakkan sebelum kaedah atau blok kod. Apabila benang memasuki kaedah disegerakkan atau blok disegerakkan, ia memperoleh kunci secara automatik dan benang lain mesti menunggu sehingga benang melepaskan kunci untuk meneruskan pelaksanaan.

5. Pembolehubah atom:

Pembolehubah atom ialah sejenis pembolehubah khas yang dijamin dikemas kini dengan betul dalam persekitaran

berbilang benang

. Pembolehubah atom menyediakan pelbagai kaedah operasi, seperti compareAndSet() dan getAndIncrement(), yang memastikan kemas kini kepada pembolehubah atom adalah atom.

2. Pengecualian bersama benang:

1. Konsep saling mengecualikan benang:

Pengecualian bersama benang bermakna apabila berbilang rangkaian mengakses sumber kongsi pada masa yang sama, akses mereka kepada sumber dikongsi dihadkan melalui beberapa mekanisme untuk mengelakkan konflik dan kekeliruan data.

2. Mekanisme pengecualian bersama:

Java menyediakan pelbagai mekanisme pengecualian bersama, termasuk kunci, semaphore, halangan, dsb. Tujuan mekanisme ini adalah untuk memastikan sumber yang dikongsi hanya boleh diakses oleh satu utas pada masa yang sama.

3

Kunci ialah mekanisme pengecualian bersama yang membolehkan satu urutan mempunyai akses eksklusif kepada sumber yang dikongsi. Apabila benang memperoleh kunci, benang lain mesti menunggu sehingga benang melepaskan kunci sebelum meneruskan pelaksanaan.

4. Semaphore:

Semaphore ialah pembolehubah khas yang boleh mengehadkan bilangan akses kepada sumber yang dikongsi. Apabila benang memperoleh semaphore, ia boleh mengakses sumber yang dikongsi. Apabila thread lain cuba mengakses sumber kongsi, jika semaphore sudah penuh, thread mesti menunggu sehingga semaphore dikeluarkan sebelum meneruskan pelaksanaan.

5

Penghalang ialah mekanisme penyegerakan khas yang memastikan tiada utas boleh terus dilaksanakan sehingga semua utas mencapai titik tertentu. Halangan boleh digunakan untuk menyelaraskan operasi antara utas, seperti menunggu semua utas menyelesaikan tugas mereka sebelum meneruskan langkah seterusnya.

3. Kod demo:

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

Penyegerakan benang dan pengecualian bersama adalah konsep yang sangat penting dalam pengaturcaraan serentak Ia boleh memastikan ketepatan dan konsistensi sumber yang dikongsi. Java menyediakan pelbagai mekanisme penyegerakan dan pengecualian bersama, termasuk kunci, kaedah disegerakkan, blok disegerakkan, pembolehubah atom, semaphore, halangan, dsb. Dengan menggunakan mekanisme ini dengan betul, program

concurrency

yang cekap dan mantap boleh ditulis.

Atas ialah kandungan terperinci Penyegerakan Benang Java dan Pengecualian Bersama: Mendedahkan Rahsia Pengaturcaraan Serentak. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!