Java开发——38.多线程_(线程同步)

简介: 线程同步(同步代码块、同步方法、同步对象锁)以及死锁问题的产生和解决办法。

进程:系统分配资源的单位;

线程:处理器任务调度和执行的单位,线程之间共享进程资源。


学习大纲:

image.png


在上一章我们已经学习了保证线程安全的前两种方式,今天来学习一下同步锁对象Lock锁吧!

线程同步——同步代码块+同步方法

小红在成长,公众号:小红的成长日记Java开发——38.多线程_(线程安全)


Lock锁:

Lock锁也是一个接口,有别于实现Runnable接口,它相当于同步监视器(锁),它是一个对象。

java.util.concurrent.locks.Lock接口是控制多个线程对共享资源进行访问的工具。

锁提供了对共享资源的独占访问,每次只能有一个线程对Lock对象加锁,线程开始访问共享资源之前应先获得Lock对象。


使用Lock锁的步骤:


//1.创建多线程(继承Thread类/实现Runnable接口)//2.重写/实现run()//3.在run()外,创建Lock接口的实例化对象//4.在存在安全隐患的地方,设置锁myLock.lock()//5.在finally()中解锁声明格式private (static) ReentrantLockmyLock=newReentrantLock();
myLock.lock();
//这种写法针对没有异常需要处理的情况try{
//需要同步的代码}finally{
myLock.unlock();
}


使用Lock锁为什么要用try...finally中

为了保证unlock()一定会执行!如果在try中发生异常无法处理会导致无法解锁,容易形成死锁,造成程序僵持等问题...


定义的lock()方法为什么要声明在try外?

如果声明在try内,如果发生myLock.lock()发生异常,此时并没有获取到锁,finally中的myLock.unlock(),就无法正常解锁(线程中断异常 InterruptedException)!



三个窗口卖100张票,并保证线程同步。

此处使用实现Runnable接口实现;继承Thread类需要保证多个线程共用一个ReentrantLock对象,声明其为static静态的。


publicclassDemo {
publicstaticvoidmain(String[] args) {
Ticketstickets=newTickets();
Threadthread01=newThread(tickets);
Threadthread02=newThread(tickets);
Threadthread03=newThread(tickets);
thread01.setName("窗口01");
thread02.setName("窗口02");
thread03.setName("窗口03");
thread01.start();
thread02.start();
thread03.start();
    }
}
//1.创建多线程类classTicketsimplementsRunnable{
privateintticket=100;
//3.创建Lock接口的实现类对象,获取锁privateReentrantLockmyLock=newReentrantLock();
//2.实现run()方法@Overridepublicvoidrun() {
while (true) {
//4.设置锁myLock.lock();
try {
if (ticket>0) {
try {
Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedExceptione) {
e.printStackTrace();
                    }
System.out.println(Thread.currentThread().getName() +":买票,票号为:"+ticket);
ticket--;
                } else {
break;
                }
            } finally {
//5.解锁myLock.unlock();
            }
        }
    }
}


synchronized和Lock锁的区别:

1. Lock是显式锁(手动开启和关闭锁,别忘记关闭锁),synchronized是隐式锁,出了作用域自动释放 synchronized(同步代码块和同步方法):不需要手动解锁,在同步代码块/同步方法结束后会自动释放锁;Lock锁需要手动释放锁;

2. Lock只有代码块锁,synchronized有代码块锁和方法锁;

3. 使用Lock锁,JVM将花费较少的时间来调度线程,性能更好。并且具有 更好的扩展性(提供更多的子类)。


优先使用顺序:Lock锁 -> 同步代码块(已经进入了方法体,分配了相应资源)-> 同步方法 (在方法体之外)


死锁:

不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃,都在等待对方放弃自己需要的同步资源,就形成了线程的死锁。

解释:(电视未开机,两个人想看不同频道的电视节目,只有一个遥控器;A需要遥控器,B也需要遥控器,A不让B,B不让A,然后两个人都无法看电视,相互僵持...)


线程的如果形成死锁是不会出现异常、提示和终止程序,只是所有线程都处于阻塞状态,无法继续执行。


解决办法:

1.专门的算法、原则;

2.尽量减少同步资源的定义;

3.尽量避免嵌套同步。


案例:

StringBuffer进来学习!

小红在成长,公众号:小红的成长日记Java开发——16.常用类(Scanner、Object、String、StringBuffer、StringBuilder)

publicclassDemo {
publicstaticvoidmain(String[] args) {
StringBufferstr01=newStringBuffer();
StringBufferstr02=newStringBuffer();
//1.继承Thread类实现开线程newThread(){ //super.run();@Overridepublicvoidrun() {
synchronized (str01) {
str01.append("a");
str02.append("1");
try {
Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedExceptione) {
e.printStackTrace();
                    }
synchronized (str02) {
str01.append("b");
str02.append("2");
System.out.println(str01);
System.out.println(str02);
                    }
                }
            }
        }.start();
//2.实现Runnable接口实现开线程newThread(newRunnable() {
@Overridepublicvoidrun() {
synchronized (str02) {
str01.append("c");
str02.append("3");
try {
Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedExceptione) {
e.printStackTrace();
                    }
synchronized (str01) {
str01.append("d");
str02.append("4");
System.out.println(str01);
System.out.println(str02);
                    }
                }
            }
        }).start();
    }
}
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