Java 多线程同步常用的三种方法

简介: 因为当我们有多个线程要同时访问一个变量或对象时,如果这些线程中既有读又有写操作时,就会导致变量值或对象的状态出现混乱,从而导致程序异常。举个例子,如果一个银行账户同时被两个线程操作,一个取100块,一个存钱100块。假设账户原本有0块,如果取钱线程和存钱线程同时发生,会出现什么结果呢?取钱不成功,账户余额是100.取钱成功了,账户余额是0.那到底是哪个呢?很难说清楚。因此多线程同步就是要解决这个问题。

一 、为什么要线程同步

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因为当我们有多个线程要同时访问一个变量或对象时,如果这些线程中既有读又有写操作时,就会导致变量值或对象的状态出现混乱,从而导致程序异常。举个例子,如果一个银行账户同时被两个线程操作,一个取100块,一个存钱100块。假设账户原本有0块,如果取钱线程和存钱线程同时发生,会出现什么结果呢?取钱不成功,账户余额是100.取钱成功了,账户余额是0.那到底是哪个呢?很难说清楚。因此多线程同步就是要解决这个问题。

二、同步时的代码

1、synchronized锁住方法 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。

package com.company.model;

public class Bank {
private int count =0;//账户余额

```
//存钱public synchronized void addMoney(int money){    count +=money;    System.out.println(System.currentTimeMillis()+"存进:"+money);}//取钱public synchronized void subMoney(int money){    if(count-money < 0){        System.out.println("余额不足");        return;    }    count -=money;    System.out.println(+System.currentTimeMillis()+"取出:"+money);}//查询public void lookMoney(){    System.out.println("账户余额:"+count);}
```

}
测试方法:
package com.company;

import com.company.model.Bank;

public class Main {

```
public static void main(String[] args) {// write your code here    final Bank bank=new Bank();    Thread tadd=new Thread(new Runnable() {        @Override        public void run() {            // TODO Auto-generated method stub            while(true){                try {                    Thread.sleep(1000);                } catch (InterruptedException e) {                    // TODO Auto-generated catch block                    e.printStackTrace();                }                bank.addMoney(100);                bank.lookMoney();                System.out.println("\n");            }        }    });    Thread tsub = new Thread(new Runnable() {        @Override        public void run() {            // TODO Auto-generated method stub            while(true){                bank.subMoney(100);                bank.lookMoney();                System.out.println("\n");                try {                    Thread.sleep(1000);                } catch (InterruptedException e) {                    // TODO Auto-generated catch block                    e.printStackTrace();                }            }        }    });    tsub.start();    tadd.start();}
```

}

执行结果:

余额不足
账户余额:0

余额不足
账户余额:0

1622020234927存进:100
账户余额:100

1622020235935存进:100
账户余额:200

1622020235935取出:100
账户余额:100

1622020236944取出:100
账户余额:0

注: synchronized关键字也可以修饰静态方法,此时如果调用该静态方法,将会锁住整个类。

2、同步代码块

package com.company.model;

public class Bank {
private int count =0;//账户余额

```
//存钱public void addMoney(int money){    synchronized(this) {        count += money;    }    System.out.println(System.currentTimeMillis()+"存进:"+money);}//取钱public  void subMoney(int money){    if(count-money < 0){        System.out.println("余额不足");        return;    }    synchronized(this) {        count -= money;    }    System.out.println(+System.currentTimeMillis()+"取出:"+money);}//查询public void lookMoney(){    System.out.println("账户余额:"+count);}
```

}

效果和方法1差不多。

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。

3、使用重入锁实现线程同步

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方法和块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。

Bank.java代码修改如下:

package com.company.model;

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class Bank {
private int count = 0;//账户余额
//需要声明这个锁
private Lock lock = new ReentrantLock();

```
//存钱public void addMoney(int money) {    lock.lock(); //加锁    try {        count += money;        System.out.println(System.currentTimeMillis() + "存进:" + money);    } catch (Exception e) {        lock.unlock();//解锁    } finally {        lock.unlock();//解锁    }}//取钱public void subMoney(int money) {    lock.lock();//加锁    try {        if (count - money < 0) {            System.out.println("余额不足");            return;        }        synchronized (this) {            count -= money;        }        System.out.println(+System.currentTimeMillis() + "取出:" + money);    } catch (Exception e) {        lock.unlock();//解锁    } finally {        lock.unlock();//解锁    }}//查询public void lookMoney() {    System.out.println("账户余额:" + count);}
```

}
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