转载:浅谈Java多线程的同步问题【很好我就留下来,多分共享】

时间:2023-03-08 17:18:51

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多线程的同步依靠的是对象锁机制,synchronized关键字的背后就是利用了*来实现对共享资源的互斥访问。
下面以一个简单的实例来进行对比分析。实例要完成的工作非常简单,就是创建10个线程,每个线程都打印从0到99这100个数字,我们希望线程之间不会出现交叉乱序打印,而是顺序地打印。
先来看第一段代码,这里我们在run()方法中加入了synchronized关键字,希望能对run方法进行互斥访问,但结果并不如我们希望那样,这是因为这里synchronized锁住的是this对象,即当前运行线程对象本身。代码中创建了10个线程,而每个线程都持有this对象的对象锁,这不能实现线程的同步。

1 代码Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->package com.vista;

 2 
 3 class MyThread implements java.lang.Runnable
 4 {
 5     private int threadId;
 6 
 7     public MyThread(int id)
 8     {
 9         this.threadId = id;
     }
     @Override
     public synchronized void run() //错误,无法实现同步
     {
         for (int i = 0; i < 100; ++i)
         {
             System.out.println("Thread ID: " + this.threadId + " : " + i);
         }
     }
 }
 public class ThreadDemo
 {
     /**
      * @param args
      * @throws InterruptedException 
      */
     public static void main(String[] args) throws InterruptedException
     {
         for (int i = 0; i < 10; ++i)
         {
             new Thread(new MyThread(i)).start();
             Thread.sleep(1);
         }
     }
 }
从上述代码段可以得知,要想实现线程的同步,则这些线程必须去竞争一个唯一的共享的对象锁。
      基于这种思想,我们将第一段代码修改如下所示,在创建启动线程之前,先创建一个线程之间竞争使用的Object对象,然后将这个Object对象的引用传递给每一个线程对象的lock成员变量。这样一来,每个线程的lock成员都指向同一个Object对象。我们在run方法中,对lock对象使用synchronzied块进行局部*,这样就可以让线程去竞争这个唯一的共享的对象锁,从而实现同步。
class MyThread implements java.lang.Runnable
{
    private int threadId;
    private Object lock;
    public MyThread(int id, Object obj)
    {
        this.threadId = id;
        this.lock = obj;
    }
    @Override
    public  void run() 
    {
        synchronized(lock)//lock由外部产生,引用只有1个,产生竞争关系,线程必须一个一个访问
        {
            for (int i = 0; i < 100; ++i)
            {
                System.out.println("Thread ID: " + this.threadId + " : " + i);
            }
        }
    }
}
public class ThreadDemo
{
    /**
     * @param args
     * @throws InterruptedException 
     */
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException
    {
        Object obj = new Object();//外部对象引用
        for (int i = 0; i < 10; ++i)
        {
            new Thread(new MyThread(i, obj)).start();
            Thread.sleep(1);
        }
    }
}

从第二段代码可知,同步的关键是多个线程对象竞争同一个共享资源即可,上面的代码中是通过外部创建共享资源【竞争的,只有1个】,然后传递到线程中来实现。我们也可以利用类成员变量被所有类的实例所共享这一特性,因此可以将lock用静态成员对象【竞争的,只有1个】来实现,代码如下所示:

class MyThread implements java.lang.Runnable
{
    private int threadId;
    private static Object lock = new Object();//线程内部——静态数据——必须一个一个访问方可
    public MyThread(int id)
    {
        this.threadId = id;
    }
    @Override
    public  void run() 
    {
        synchronized(lock)
        {
            for (int i = 0; i < 100; ++i)
            {
                System.out.println("Thread ID: " + this.threadId + " : " + i);
            }
        }
    }
}
public class ThreadDemo 
{
    /**
     * @param args
     * @throws InterruptedException 
     */
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException
    {
        for (int i = 0; i < 10; ++i)
        {
            new Thread(new MyThread(i)).start();
            Thread.sleep(1);
        }
    }
}

再来看第一段代码,实例方法中加入sychronized关键字*的是this对象本身,而在静态方法中加入sychronized关键字*的就是类本身静态方法是所有类实例对象所共享的因此线程对象在访问此静态方法时是互斥访问的,从而可以实现线程的同步,代码如下所示:

class MyThread implements java.lang.Runnable
{
    private int threadId;
    
    public MyThread(int id)
    {
        this.threadId = id;
    }
    @Override
    public  void run() 
    {
        taskHandler(this.threadId);
    }
    private static synchronized void taskHandler(int threadId)//静态方法,一次只能有一个其实例访问,线程安全
    {
        for (int i = 0; i < 100; ++i)
        {
            System.out.println("Thread ID: " + threadId + " : " + i);
        }
    }
}
public class ThreadDemo
{
    /**
     * @param args
     * @throws InterruptedException 
     */
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException
    {
        for (int i = 0; i < 10; ++i)
        {
            new Thread(new MyThread(i)).start();
            Thread.sleep(1);
        }
    }
}