Java中的多线程并发控制

简介: 【4月更文挑战第5天】在Java编程中,多线程是实现高效并发执行的重要手段。然而,随之而来的线程安全问题和死锁问题也不容忽视。本文将深入探讨Java中多线程的并发控制技术,包括synchronized关键字、ReentrantLock类以及Semaphore类等方法,并通过示例代码展示其使用方式。

在Java中,我们可以利用多线程来提高程序的运行效率。然而,当多个线程同时访问共享资源时,就可能产生线程安全问题。此外,如果多个线程在等待其他线程释放资源时形成了循环等待,那么就可能发生死锁。因此,我们需要对多线程进行有效的并发控制。

  1. synchronized关键字

在Java中,我们可以使用synchronized键字来实现同步。synchronized可以修饰方法或者代码块,被修饰的方法或者代码块在同一时间只能被一个线程访问。例如:

public class SynchronizedExample {
   
    private int count = 0;

    public synchronized void increaseCount() {
   
        count++;
    }
}

在这个例子中,increaseCount方法被synchronized修饰,所以在同一时间只能有一个线程访问这个方法。
ReentrantLock类

除了synchronized关键字,Java还提供了ReentrantLock来实现同步。ReentrantLock类比synchronized更加灵活,它允许我们尝试获取锁,并且可以设置获取锁的超时时间。例如:

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public clantrantLockExample {
   
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    private int count = 0;

    pc void ireaseCount() {
   
        lock.lock();
        try {
   
            count++;
        } finally {
   
            lock.unlock();
        }
    }
}

在这个例子中,我们在increaseCount方法中使用了ReentrantLock。当一个线程调用这个方法时,它首先会尝试获取锁,如果获取成功,那么它就可以执行count++操作;如果获取失败,那么它就会等待,直到获取到锁为止。

  1. Semaphore类

Semaphore类是Java提供的一种更高级的并发控制工具。Semaphore可以限制同时访问某个特定资源的线程数量。例如:

import java.util.concurrent.Semaphore;

public class SemaphoreExample {
   
    private final Semaphore semaphore = new Semaphore(5);
    private int count = 0;

    public void increaseCount() {
   
        try {
   
            semaphore.acquire();
            count++;
        } catch (InterruptedException e) {
   
            e.printStackTrace();
        } finally {
   
            semaphore.release();
        }
    }
}

在这个例子中,我们使用了Semaphore来限制同时访问increaseCount方法的线程数量。Semaphore的构造参数是我们允许的最大并发线程数量。当一个线程调用acquire方法时,如果当前并发线程数量已经达到了最大值,那么这个线程就会被阻塞,直到有其他线程调用release方法释放资源为止。

总结起来,Java提供了多种多线程并发控制的工具,包括synchronized关键字、ReentrantLock类和Semaphore类。在实际编程中,我们需要根据具体的需求选择合适的工具,以实现高效的并发控制。

相关文章
|
1天前
|
Java
Java—多线程实现生产消费者
本文介绍了多线程实现生产消费者模式的三个版本。Version1包含四个类:`Producer`(生产者)、`Consumer`(消费者)、`Resource`(公共资源)和`TestMain`(测试类)。通过`synchronized`和`wait/notify`机制控制线程同步,但存在多个生产者或消费者时可能出现多次生产和消费的问题。 Version2将`if`改为`while`,解决了多次生产和消费的问题,但仍可能因`notify()`随机唤醒线程而导致死锁。因此,引入了`notifyAll()`来唤醒所有等待线程,但这会带来性能问题。
Java—多线程实现生产消费者
|
3天前
|
安全 Java Kotlin
Java多线程——synchronized、volatile 保障可见性
Java多线程中,`synchronized` 和 `volatile` 关键字用于保障可见性。`synchronized` 保证原子性、可见性和有序性,通过锁机制确保线程安全;`volatile` 仅保证可见性和有序性,不保证原子性。代码示例展示了如何使用 `synchronized` 和 `volatile` 解决主线程无法感知子线程修改共享变量的问题。总结:`volatile` 确保不同线程对共享变量操作的可见性,使一个线程修改后,其他线程能立即看到最新值。
|
3天前
|
消息中间件 缓存 安全
Java多线程是什么
Java多线程简介:本文介绍了Java中常见的线程池类型,包括`newCachedThreadPool`(适用于短期异步任务)、`newFixedThreadPool`(适用于固定数量的长期任务)、`newScheduledThreadPool`(支持定时和周期性任务)以及`newSingleThreadExecutor`(保证任务顺序执行)。同时,文章还讲解了Java中的锁机制,如`synchronized`关键字、CAS操作及其实现方式,并详细描述了可重入锁`ReentrantLock`和读写锁`ReadWriteLock`的工作原理与应用场景。
|
3天前
|
安全 Java 编译器
深入理解Java中synchronized三种使用方式:助您写出线程安全的代码
`synchronized` 是 Java 中的关键字,用于实现线程同步,确保多个线程互斥访问共享资源。它通过内置的监视器锁机制,防止多个线程同时执行被 `synchronized` 修饰的方法或代码块。`synchronized` 可以修饰非静态方法、静态方法和代码块,分别锁定实例对象、类对象或指定的对象。其底层原理基于 JVM 的指令和对象的监视器,JDK 1.6 后引入了偏向锁、轻量级锁等优化措施,提高了性能。
18 3
|
3天前
|
存储 安全 Java
Java多线程编程秘籍:各种方案一网打尽,不要错过!
Java 中实现多线程的方式主要有四种:继承 Thread 类、实现 Runnable 接口、实现 Callable 接口和使用线程池。每种方式各有优缺点,适用于不同的场景。继承 Thread 类最简单,实现 Runnable 接口更灵活,Callable 接口支持返回结果,线程池则便于管理和复用线程。实际应用中可根据需求选择合适的方式。此外,还介绍了多线程相关的常见面试问题及答案,涵盖线程概念、线程安全、线程池等知识点。
37 2
|
11天前
|
安全 Java API
java如何请求接口然后终止某个线程
通过本文的介绍,您应该能够理解如何在Java中请求接口并根据返回结果终止某个线程。合理使用标志位或 `interrupt`方法可以确保线程的安全终止,而处理好网络请求中的各种异常情况,可以提高程序的稳定性和可靠性。
43 6
|
4月前
|
存储 监控 Java
Java多线程优化:提高线程池性能的技巧与实践
Java多线程优化:提高线程池性能的技巧与实践
137 1
|
7月前
|
设计模式 监控 Java
Java多线程基础-11:工厂模式及代码案例之线程池(一)
本文介绍了Java并发框架中的线程池工具,特别是`java.util.concurrent`包中的`Executors`和`ThreadPoolExecutor`类。线程池通过预先创建并管理一组线程,可以提高多线程任务的效率和响应速度,减少线程创建和销毁的开销。
242 2
|
7月前
|
Java 数据库
【Java多线程】对线程池的理解并模拟实现线程池
【Java多线程】对线程池的理解并模拟实现线程池
75 1
|
4月前
|
安全 算法 Java
17 Java多线程(线程创建+线程状态+线程安全+死锁+线程池+Lock接口+线程安全集合)(下)
17 Java多线程(线程创建+线程状态+线程安全+死锁+线程池+Lock接口+线程安全集合)
86 6