java线程同步
2022/1/14 22:05:39
本文主要是介绍java线程同步，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！
线程同步
并发：多个线程访问同一个对象 例：上万人同时抢100张票
处理多线程问题时，多个线程访问同一个对象，并且某些线程还想修改这个对象。这时候需要线程同步，
线程同步其实就是一种等待机制，多个需要同时访问此对象的线程进入这个对象的等待池形成队列，等待前面线程使用完毕，下一个线程再使用
线程同步：队列+锁（synchronized）
线程同步存在的问题（损失性能）：
- 一个线程持有锁会导致其他所有需要此锁的线程挂起
- 在多线程竞争下，加锁，释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时，引起性能问题
- 如果一个优先级高的线程等待一个优先级低的线程释放锁，会导致优先级倒置，引起性能问题
package com.yuanyu.syn;
//不安全的买票
public class UnsafeBuyTicket {
public static void main(String[] args) {
BuyTicket buyTicket = new BuyTicket();
new Thread(buyTicket,"小红").start();
new Thread(buyTicket,"小黑").start();
new Thread(buyTicket,"小白").start();
}
}
class BuyTicket implements Runnable{
private int ticketNums=10;
private boolean flag=true;
@Override
public void run() {
//买票
while (flag){
buy();
}
}
private void buy(){
if (ticketNums<=0){
flag=false;
return;
}
//模拟延时
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"买到了"+ticketNums--);
}
}
程序运行结果：
每个线程在自己的工作内存交互，内存控制不当会造成数据不一致
package com.yuanyu.syn;
//不安全的取钱
//两个人去银行取钱，账户
public class UnsafeBank {
public static void main(String[] args) {
Account account = new Account(100,"小金库");
Drawing d1 = new Drawing(account,50,"I");
Drawing d2 = new Drawing(account,100,"You");
d1.start();
d2.start();
}
}
class Account{
int money; //余额
String name; //卡名
public Account(int money, String name) {
this.money = money;
this.name = name;
}
}
//银行：模拟取钱
class Drawing extends Thread{
Account account; //账户
int drawingMoney; //已取钱数
int nowMoney; //手里钱数
@Override
public void run() {
if (account.money-drawingMoney<0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"钱不够了，取不了");
return;
}
account.money=account.money-drawingMoney; //账户余额
nowMoney=nowMoney+drawingMoney; //手里的钱
System.out.println(account.name+"余额为："+account.money);
System.out.println(this.getName()+"手里的钱为："+nowMoney); //this.getName()=Thread.currentThread().getName()
}
public Drawing(Account account, int drawingMoney, String name){
super(name);
this.account=account;
this.drawingMoney=drawingMoney;
}
}
程序运行结果：
You钱不够了，取不了
小金库余额为：50
I手里的钱为：50
Thread.sleep() 延时可以放大问题的发生性
package com.yuanyu.syn;
import java.util.ArrayList;
//线程不安全的集合
public class UnsafeTest {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
new Thread(()->{
list.add(Thread.currentThread().getName());
} ).start();
}
//延时可以放大问题的发生性
// try {
// Thread.sleep(3000);
// } catch (InterruptedException e) { //1000
// e.printStackTrace();
// }
System.out.println(list.size()); //994
}
}
并发的解决方法：线程同步
通过synchronized关键字控制“对象”的访问，每个对象对应一把锁，每个synchronized方法都必须获得调用该方法的对象的锁才能执行，否则线程会阻塞，方法一旦执行，就独占该锁，直到该方法返回才释放锁，后面被阻塞的线程才能获得这个锁，继续执行
【缺陷】：若将一个大的方法声明为synchronized将会影响效率
方法里面需要修改的内容才需要锁，锁的太多会浪费资源
package com.yuanyu.syn;
//安全的买票
public class UnsafeBuyTicket {
public static void main(String[] args) {
BuyTicket buyTicket = new BuyTicket();
new Thread(buyTicket,"小红").start();
new Thread(buyTicket,"小黑").start();
new Thread(buyTicket,"小白").start();
}
}
class BuyTicket implements Runnable{
private int ticketNums=10;
private boolean flag=true;
@Override
public void run() {
//买票
while (flag){
buy();
}
}
//synchronized同步方法，锁的是this
private synchronized void buy(){
if (ticketNums<=0){
flag=false;
return;
}
//模拟延时
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"买到了"+ticketNums--);
}
}
程序运行结果：
package com.yuanyu.syn;
//安全的取钱
//两个人去银行取钱，账户
public class UnsafeBank {
public static void main(String[] args) {
Account account = new Account(100,"小金库");
Drawing d1 = new Drawing(account,50,"I");
Drawing d2 = new Drawing(account,100,"You");
d1.start();
d2.start();
}
}
class Account{
int money; //余额
String name; //卡名
public Account(int money, String name) {
this.money = money;
this.name = name;
}
}
//银行：模拟取钱
class Drawing extends Thread{
Account account; //账户
int drawingMoney; //已取钱数
int nowMoney; //手里钱数
@Override
public synchronized void run() {
synchronized (account) {
if (account.money-drawingMoney<0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"钱不够了，取不了");
return;
}
account.money=account.money-drawingMoney; //账户余额
nowMoney=nowMoney+drawingMoney; //手里的钱
System.out.println(account.name+"余额为："+account.money);
System.out.println(this.getName()+"手里的钱为："+nowMoney); //this.getName()=Thread.currentThread().getName()
}
}
public Drawing(Account account, int drawingMoney, String name){
super(name);
this.account=account;
this.drawingMoney=drawingMoney;
}
}
锁的对象一定是个变化的量，需要增删改的对象
以上代码示例变化的不是银行，而是账户，因此synchronized应该锁账户account
package com.yuanyu.syn;
import java.util.ArrayList;
//线程安全的集合
public class UnsafeTest {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
new Thread(()->{
synchronized (list) {
list.add(Thread.currentThread().getName());
}
} ).start();
}
//延时可以放大问题的发生性
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(list.size());
}
}
10000
synchronized(Obj){}块 （Alt+Ctrl+T）
Obj称之为同步监控器
Obj可以是任何对象，但是推荐使用共享资源作为同步监控器
同步方法中无需指定同步监控器，因为同步方法的同步监控器就是this，就是这个对象本身或者是class
同步监控器的执行过程
- 第一个线程访问，锁定同步监控器，执行其中代码
- 第二个线程访问，发现同步监控器被锁定，无法访问
- 第一个线程访问完毕，锁定同步监控器
- 第二个线程访问，发现同步监控器没有锁，然后锁定访问
这篇关于java线程同步的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！
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