线程同步的5种方式

一.什么是同步问题

    java允许多线程并发控制,如果多个线程共享数据的话,就要避免一个线程修改另一个线程正在访问的数据问题,此时就需要同步锁了

二.同步的五种方式

       1.同步方法

       即有synchronized关键字修饰的方法。 

                 由于java的每个对象都有一个内置锁,当用此关键字修饰方法时, 

                 内置锁会保护整个方法。在调用该方法前,需要获得内置锁,否则就处于阻塞状态。

                 代码如: 

                 public synchronized void save(){}

   

     

       2.同步代码块

      即有synchronized关键字修饰的语句块。 

                被该关键字修饰的语句块会自动被加上内置锁,从而实现同步

                代码如: 

                synchronized(object){ 

                 }

                 注:同步是一种高开销的操作,因此应该尽量减少同步的内容。 

                 通常没有必要同步整个方法,使用synchronized代码块同步关键代码即可。

        同步方法和同步代码块的编码实例:

    

public class SynchronizedThread {
        /*
         * 同步方法和同步代码块
         */
    class Bank{
        private int account = 100;
        
        public int getAccount() {
            return account;
        }
        /*
         * 用同步方法实现
         */
        public synchronized void save(int money){
            account+=money;
        }
        /*
         * 用同步代码块实现
         */
        public void save2(int money){
            synchronized(this){
                account+=money;
            }
        }
    }
    
    class MyThread implements Runnable{
        private Bank bank;
        
         public MyThread(Bank bank){
             this.bank=bank;
         }
        public void run() {
            for(int i=0;i<=5;i++){
                bank.save(10);
                System.out.println("此时账户为:"+bank.getAccount());
            }        
        }    
    }
    /*
     * 建立线程,调用内部类
     */
    public void useThread(){
        Bank bank=new Bank();
        MyThread myThread1=new MyThread(bank);
        Thread thread1=new Thread(myThread1);
        System.out.println("线程1:");
        thread1.start();
        MyThread myThread2=new MyThread(bank);
        Thread thread2=new Thread(myThread2);
        System.out.println("线程2:");
        thread2.start();    
    }
    public static void main(String[] args) {
        SynchronizedThread st=new SynchronizedThread();
        st.useThread();
    }
}

   3.使用特殊域变量(volatile)

       a.volatile关键字为域变量的访问提供了一种免锁机制, 

                   b.使用volatile修饰域相当于告诉虚拟机该域可能会被其他线程更新, 

                   c.因此每次使用该域就要重新计算,而不是使用寄存器中的值 

                   d.volatile不会提供任何原子操作,它也不能用来修饰final类型的变量 

                   例如: 

                   在上面的例子当中,只需在account前面加上volatile修饰,即可实现线程同步。

      给出同上的修改代码:

      

class bank{
 //在需要同步的变量上添加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;
            }          
}

      4.使用重入锁(reentrantlock)

        在JavaSE5.0中新增了一个java.util.concurrent包来支持同步。 

           ReentrantLock类是可重入、互斥、实现了Lock接口的锁, 

           它与使用synchronized方法和快具有相同的基本行为和语义,并且扩展了其能力

        ReenreantLock类的常用方法有:

           ReentrantLock() : 创建一个ReentrantLock实例

        lock() : 获得锁 

               unlock() : 释放锁 

           注:ReentrantLock()还有一个可以创建公平锁的构造方法,但由于能大幅度降低程序运行效率,不推荐使用

        关键实现处代码

class Bank{
        private int account = 100;
        private ReentrantLock lock=new ReentrantLock();
        
        public int getAccount() {
            return account;
        }
        
        public void save(int money){
            lock.lock(); //获得锁
            account+=money;
            lock.unlock();//释放锁
        }
    }

           注:关于Lock对象和synchronized关键字的选择: 

           a.最好两个都不用,使用一种java.util.concurrent包提供的机制, 

            能够帮助用户处理所有与锁相关的代码。 

           b.如果synchronized关键字能满足用户的需求,就用synchronized,因为它能简化代码 

           c.如果需要更高级的功能,就用ReentrantLock类,此时要注意及时释放锁,否则会出现死锁,通常在finally代码释放锁 

        

       5.使用局部变量(ThreadLocal)实现线程同步 

        如果使用ThreadLocal管理变量,则每一个使用该变量的线程都获得该变量的副本, 

        副本之间相互独立,这样每一个线程都可以随意修改自己的变量副本,而不会对其他线程产生影响。

     ThreadLocal 类的常用方法

    ThreadLocal() : 创建一个线程本地变量 

    get() : 返回此线程局部变量的当前线程副本中的值 

    initialValue() : 返回此线程局部变量的当前线程的"初始值" 

    set(T value) : 将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置为value

         例如: 

          在上面例子基础上,修改后的代码为: 

          代码实例: 

         

//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();

            }

        }
复制代码

      注:ThreadLocal与同步机制 

            a.ThreadLocal与同步机制都是为了解决多线程中相同变量的访问冲突问题。 

            b.前者采用以"空间换时间"的方法,后者采用以"时间换空间"的方式

    

原文地址:https://www.cnblogs.com/goxcheer/p/7683729.html