方法一:使用synchronized關鍵字
由於java的每個物件都有內建鎖定,當用此關鍵字修飾方法時, 內建鎖會保護整個方法。在呼叫方法前,需要取得內建鎖,否則就處於阻塞狀態。
附註: synchronized關鍵字也可以修飾靜態方法,此時如果呼叫該靜態方法,將會鎖住整個類別。
註:同步是一種高開銷的操作,因此應該盡量減少同步的內容。通常沒有必要同步整個方法,使用synchronized程式碼區塊同步關鍵程式碼即可。
synchronized 關鍵字用於保護共享資料。請大家注意“共享資料”,你一定要分清哪些資料是共享資料
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實例:
package com.gcc.interview.synchro; public class MybanRunnable implements Runnable{ private Bank bank; public MybanRunnable(Bank bank) { this.bank = bank; } @Override public void run() { for(int i=0;i<10;i++) { bank.save1(100); System.out.println("账户余额是---"+bank.getAccount()); } } }
package com.gcc.interview.synchro; class Bank{ private int account = 100; public int getAccount() { return account; } //同步方法 public synchronized void save(int money) { account+=money; } public void save1(int money) { //同步代码块 synchronized(this) { account+=money; } } public void userThread() { Bank bank = new Bank(); MybanRunnable my1 = new MybanRunnable(bank); System.out.println("线程1"); Thread th1 = new Thread(my1); th1.start(); System.out.println("线程2"); Thread th2 = new Thread(my1); th2.start(); } }
方法二:wait和notify
wait():使一個執行緒處於等待狀態,並且釋放所持有的物件的lock。
sleep():使正在執行的執行緒處於睡眠狀態,是一個靜態方法,呼叫此方法要捕捉InterruptedException異常。
notify():喚醒一個處於等待狀態的線程,注意的是在調用此方法的時候,並不能確切的喚醒某一個等待狀態的線程,而是由JVM確定喚醒哪個線程,而且不是按優先級。
Allnotity():喚醒所有處入等待狀態的線程,注意並不是給所有喚醒線程一個物件的鎖,而是讓它們競爭。
方法三:使用特殊域變數volatile實作執行緒同步
a.volatile關鍵字為域變數的存取提供了一個免鎖機制
b.使用volatile修飾域相當於告訴虛擬機器該域可能會被其他執行緒更新
c.因此每次使用該域就要重新計算,而不是使用暫存器中的值
d.volatile不會提供任何原子操作,它也不能用來修飾final類型的變數
#例如:
在上面的例子當中,只需在account前面加上volatile修飾,即可實現執行緒同步。
//只给出要修改的代码,其余代码与上同 class Bank { //需要同步的变量加上volatile private volatile int account = 100; public int getAccount() { return account; } //这里不再需要synchronized public void save(int money) { account += money; } }
附註:多執行緒中的非同步問題主要出現在對域的讀寫上,如果讓域本身避免這個問題,就不需要修改操作該域的方法。用final域,有鎖保護的域和volatile域可以避免非同步的問題。
方法四:使用重入鎖定實作執行緒同步
在JavaSE5.0中新增了一個java.util.concurrent套件來支援同步。
ReentrantLock類別是可重入、互斥、實現了Lock介面的鎖,它與使用synchronized方法和快具有相同的基本行為和語義,並且擴展了其能力。
ReenreantLock類別的常用方法有:
#註:ReentrantLock()還有一個可以創造公平鎖的建構方法,但由於能大幅降低程式運作效率,不建議使用
private int account = 100; private ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); public int getAccount() { return account; } //同步方法 public void save(int money) { lock.lock(); try { account+=money; } finally { lock.unlock(); } }
註:關於Lock物件和synchronized關鍵字的選擇:
a.最好兩個都不用,使用一種java.util.concurrent套件提供的機制,能夠幫助使用者處理所有與鎖相關的程式碼。
b.如果synchronized關鍵字能滿足用戶的需求,就用synchronized,因為它能簡化代碼
c.如果需要更高級的功能,就用ReentrantLock類,此時要注意及時釋放鎖,否則會出現死鎖,通常在finally程式碼釋放鎖定
方法五:使用局部變數來實現線程同步
如果使用ThreadLocal管理變量,則每一個使用該變數的執行緒都獲得該變數的副本,副本之間相互獨立,這樣每一個執行緒都可以隨意修改自己的變數副本,而不會對其他執行緒產生影響。
ThreadLocal 類別的常用方法
//只改Bank类,其余代码与上同 public class Bank{ //使用ThreadLocal类管理共享变量account private static ThreadLocal<Integer> account = new ThreadLocal<Integer>(){ @Override protected Integer initialValue(){ return 100; } }; public void save(int money){ account.set(account.get()+money); } public int getAccount(){ return account.get(); } }
附註:ThreadLocal與同步機制
a.ThreadLocal與同步機制都是為了解決多執行緒中相同變數的存取衝突問題。
b.前者採用以"空間換時間"的方法,後者採用以"時間換空間"的方式。
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