Java多线程(二)——同步

简介: Java多线程(二)——同步

这一节主要是继上次提到的线程同步三大方法:同步代码块、同步方法、Lock锁。

  1. 同步代码块,把出现线程安全问题的核心代码给上锁。

还是继上次的例子,对代码块加上synchronized ("getMoney") {}之后就不会出现线程安全问题了:

public void getMoney(double money) {
        String names = Thread.currentThread().getName();
        System.out.println(names+"进来取钱了!");
        //会出现问题的代码块
        synchronized ("getMoney") {//同步锁对象getMoney,
            if (this.money >= money) {
                System.out.println(names + "取出" + money);
                this.money -= money;
                System.out.println(ID + "剩余" + this.money);
            } else
                System.out.println(names + "取钱" + money + " 失败," + "剩余" + this.money);
        }
    }

锁对象唯一(字符串"getMoney")不太好,会锁住其他全部非共享线程。因此建议使用共享资源作为锁对象,对于实例方法建议使用this作为锁对象。 对于静态方法建议使用字节码(类名.class)对象作为锁对象。

  1. 同步方法,出现线程安全问题的核心方法给上锁。

只需要在方法加上synchronized 修饰,这种方法就使得一整个方法加上了锁。

public synchronized void getMoney(double money){

该方法在底层是有隐式锁对象的,对于两个共享资源是不冲突的。

  1. Lock锁,一个新的锁对象Lock。

在共享资源类里面加上private final Lock lock=new ReentrantLock(); —final了,唯一不可替换的锁。所以例子中,在账户里面加上这句,同一个账户就是同一把锁。然后再取钱方法中加上lock()上锁,使用完用unlock()解锁。

public void getMoney(double money){
        String name=Thread.currentThread().getName();
        //
        lock.lock();
        if(this.money>=money){
            System.out.println(name+"取出"+money);
            this.money-=money;
            System.out.println(ID+"剩余"+this.money);
        }
        else
            System.out.println(name+"取钱"+money+" 失败"+"剩余"+this.money);
        lock.unlock();
    }

为了防止加锁后出现异常,导致解锁问题,通常使用try...catch...finally;

lock.lock();
        try {
            if (this.money >= money) {
                System.out.println(name + "取出" + money);
                this.money -= money;
                System.out.println(ID + "剩余" + this.money);
            } else
                System.out.println(name + "取钱" + money + " 失败" + "剩余" + this.money);
        } finally {
            lock.unlock();
        }
  1. 线程通信

线程通信就是线程间相互发送数据,线程间共享一个资源即可实现线程通信,(保证线程安全的前提)。例如在生产者与消费者模型中,一个有限的空间仓库中,生产者线程生产完内容后唤醒消费者,然后停下来等待生产,消费者消费完该产品后唤醒生产者,停止消费。

线程通信的三个常见方法(Object类,当前同步锁对象进行调用):

void wait() :让当前线程等待并释放所占锁,直到另一个线程调用notify()方法或 notifyAll()方法;

void notify():唤醒正在等待的单个线程;

void notifyAll():唤醒正在等待的所有线程。

  • 示例,简单的生产者与消费者模型案例:有一个亲情账户,最大金额是10,000,孩子可以取钱,父母存钱,还是假设每次都只能存取10000元为例。
  • 创建一个账户类,有存、取方法;父母进行存操作方法后,存钱成功(当账户余0)就会唤醒其他进程(让消费者进行消费)并进入等待,存钱失败(账户余10,000)就自己等待;孩子进行取操作方法后,取钱成功(当账户有钱)就会唤醒其他进程(让生产者进行生产)并进入等待,取钱失败(账户余0)就自己等待;
class account{
    private String ID;
    private double money;
    public account(){}
    public account(String id,double money){
        this.ID=id;
        this.money=money;
    }
//取
    public synchronized void getMoney(double money){
        String name=Thread.currentThread().getName();
        System.out.println(name + " 取锁  *****");
        try {
            if (this.money >= money) {
                System.out.print(name + "取出" + money+" - ");
                this.money -= money;
                System.out.println(ID + "剩余" + this.money);
                this.notifyAll();//取完之后唤醒其他线程
                this.wait();//自己等待,会释放锁
            } else {
                System.out.println(name + "取出失败!");
                this.wait();
            }
        }catch (InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
//存
    public synchronized void inMoney(double money) {
        String name=Thread.currentThread().getName();
        System.out.println(name + " 取锁  *****");
        //
        try {
            if (this.money == 0) {
                System.out.print(name + "存钱 " + money+" - ");
                this.money += money;
                System.out.println(ID + "剩余" + this.money);
                this.notifyAll();
                this.wait();
            }
            else {
                System.out.println(name + "存入失败!");
                this.wait();
            }
        }catch (InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
  • 两个线程类的实现继承Thread,在里面无限次存取操作
class getMoneyThread extends Thread{
    private account a;
    public getMoneyThread(account a,String name){
        super(name);
        this.a=a;
    }
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            a.getMoney(10000);
            try{
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
class inMoneyThread extends Thread{
    private account a;
    public inMoneyThread(account a,String name){
        super(name);
        this.a=a;
    }
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            a.inMoney(10000);
            try{
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
  • 创建账户对象和生产者消费者对象
/**
 * 多线程通信
 */
public class Demo_lock {
    public static void main(String[] args) {
        account acc=new account("happy",10000);
    //消费者
        new getMoneyThread(acc,"熊大").start();
        new getMoneyThread(acc,"熊二").start();
    //生产者
        new inMoneyThread(acc,"父亲").start();
        new inMoneyThread(acc,"母亲").start();
    }
}
  • 结果

相关文章
|
1天前
|
监控 算法 Java
Java性能优化(九)-多线程调优-垃圾回收机制优化
Java性能优化(九)-多线程调优-垃圾回收机制优化
10 0
|
1天前
|
缓存 Java 测试技术
Java性能优化(八)-多线程调优-线程池大小设置
Java性能优化(八)-多线程调优-线程池大小设置
3 0
|
1天前
|
安全 Java 大数据
Java性能优化(七)-多线程调优-并发容器的使用
Java性能优化(七)-多线程调优-并发容器的使用
13 0
|
1天前
|
缓存 算法 安全
Java性能优化(六)-多线程调优-乐观锁
Java性能优化(六)-多线程调优-乐观锁
6 0
|
1天前
|
算法 Java 大数据
Java不同版本的多线程开发:进化之路
Java不同版本的多线程开发:进化之路
16 1
|
1天前
|
算法 Java 大数据
Java多线程中顺序打印
Java多线程中顺序打印
13 2
Java多线程中顺序打印
|
1天前
|
Java 调度 开发者
Java中的多线程编程:基础知识与实践
【6月更文挑战第4天】本文深入探讨了Java中多线程编程的基础知识和实践,旨在帮助读者理解并掌握如何在Java中有效地使用多线程。我们将从线程的基本概念开始,然后介绍如何在Java中创建和管理线程,最后通过一些实际的例子来展示多线程编程的应用。无论你是初学者还是有经验的开发者,这篇文章都将为你提供有价值的信息和技巧。
11 0
|
2天前
|
算法 安全 Java
Java性能优化(五)-多线程调优-Lock同步锁的优化
基本特点Lock锁的基本操作通常基于乐观锁实现,尽管在某些情况下(如阻塞时)它也可能采用悲观锁的策略。通过对比图,我们可以清晰地看到两种同步锁的基本特点。Lock同步锁与Synchronized的比较在Java中,同步锁机制是确保多线程安全访问共享资源的重要手段。与JVM隐式管理锁的Synchronized相比,Lock同步锁(以下简称Lock锁)提供了更细粒度的控制,通过显式地获取和释放锁,为开发者提供了更大的灵活性。一、基本特点。
12 1
|
2天前
|
算法 安全 Java
Java性能优化(四)-多线程调优-Synchronized优化
JVM在JDK1.6中引入了分级锁机制来优化Synchronized,当一个线程获取锁时,首先对象锁将成为一个偏向锁,这样做是为了优化同一线程重复获取导致的用户态与内核态的切换问题;其次如果有多个线程竞争锁资源,锁将会升级为轻量级锁,它适用于在短时间内持有锁,且分锁有交替切换的场景;轻量级锁还使用了自旋锁来避免线程用户态与内核态的频繁切换,大大地提高了系统性能;但如果锁竞争太激烈了,那么同步锁将会升级为重量级锁。减少锁竞争,是优化Synchronized同步锁的关键。
18 2
|
3天前
|
安全 Java 开发者
Java中的线程同步:理解与应用
【6月更文挑战第3天】在Java的多线程编程中,线程同步是一个核心概念。它确保了在并发环境下,共享资源的访问是有序且安全的。本文将深入探讨Java线程同步的机制,包括synchronized关键字、Lock接口以及原子变量的使用,旨在帮助开发者更好地理解和应用这些工具,以编写高效且线程安全的代码。