JAVA之旅（十四）——静态同步函数的锁是class对象，多线程的单例设计模式，死锁，线程中的通讯以及通讯所带来的安全隐患，等待唤醒机制
一.静态同步函数的锁是class对象
我们在上节验证了同步函数的锁是this,但是对于静态同步函数，你又知道多少呢？
我们做一个这样的小实验，我们给show方法加上static关键字去修饰
private static synchronized void show() {
if (tick > 0) {
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread() + "show:" + tick--);
}
}然后我们来打印一下
发现他打印出0票了，说明他还是存在this隐患，同时也说明了一点就是他使用的锁不是this，那既然不是this，那是什么呢？
- 因为静态方法中，不可以定义this，我们可以分析，静态进内存中，内存中没有本类对象，但是一定有该类的字节码文件对象类名.class,我们可以这样同步
synchronized (MyThread.class)你就会发现，线程是安全的了
静态同步的方法，使用的锁是该字节码的对象 类名.class
二.多线成中的单例设计模式
还记得我们讲的单例设计模式吗？我们今年温习一下这两个实现单例模式的方法
package com.lgl.hellojava;
//公共的 类 类名
public class HelloJJAVA {
public static void main(String[] args) {
/**
* 单例设计模式
*/
}
}
/**
* 饿汉式
*
* @author LGL
*
*/
class Single1 {
private static final Single1 s = new Single1();
private Single1() {
}
public static Single1 getInstance() {
return s;
}
}
/**
* 懒汉式
* @author LGL
*
*/
class Single {
private static Single s = null;
private Single() {
}
public static Single getInstance() {
if (s == null) {
s = new Single();
}
return s;
}
}我们着重点来看懒汉式，你会发现这个s是共享数据，所以我们所以延迟访问的话，一定会出现安全隐患的，但是我们使用synchronized来修饰的话，多线程启动每次都要判断有没有锁，势必会麻烦的，所以我们可以这样写
public static Single getInstance() {
if (s == null) {
synchronized (Single.class) {
if (s == null) {
s = new Single();
}
}
}
return s;
}这样其实是比较麻烦的，我们用饿汉式比较多，懒汉式作用是延时加载，多线成访问就会有安全问题
三.多线程的死锁
我们同步当中会产生一个问题，那就是死锁
- 同步中嵌套同步
是怎么个意思？我们来实现一下这段代码
package com.lgl.hellojava;
//公共的 类 类名
public class HelloJJAVA {
public static void main(String[] args) {
/**
* 需求：简单的卖票程序，多个线程同时卖票
*/
MyThread myThread = new MyThread();
Thread t1 = new Thread(myThread);
Thread t2 = new Thread(myThread);
t1.start();
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
myThread.flag = false;
t2.start();
}
}
/**
* 卖票程序
*
* @author LGL
*
*/
class MyThread implements Runnable {
// 票数
private int tick = 100;
Object j = new Object();
boolean flag = true;
@Override
public void run() {
if (flag) {
while (true) {
synchronized (j) {
show();
}
}
} else {
while (true) {
show();
}
}
}
private synchronized void show() {
synchronized (j) {
if (tick > 0) {
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread() + "show:" + tick--);
}
}
}
}这段代码里面，this锁中又object锁，object中又this锁，就会导致死锁，不信？我们运行一下
你会看到他会停止不动了，这就是死锁，而在我们开发中，我们应该尽量避免死锁的发生。
四.线程中的通讯
线程中的通讯，是比较重要的，我们看一下这张例图
存什么，取什么
线程中通讯，其实就是多个线程在操作同一个资源，但是操作的动作不同。我们来具体看看例子
package com.lgl.hellojava;
//公共的 类 类名
public class HelloJJAVA {
public static void main(String[] args) {
/**
* 线程间通讯
*/
}
}
// 资源
class Res {
String name;
String sex;
}
// 输入
class Input implements Runnable {
@Override
public void run() {
}
}
// 输出
class Output implements Runnable {
@Override
public void run() {
}
}我们定义这些个类，对吧，一个资源，两个操作，紧接着，我们应该怎么去操作他？
package com.lgl.hellojava;
//公共的 类 类名
public class HelloJJAVA {
public static void main(String[] args) {
/**
* 线程间通讯
*/
Res s = new Res();
Input in = new Input(s);
Output out = new Output(s);
Thread t1 = new Thread(in);
Thread t2 = new Thread(out);
t1.start();
t2.start();
}
}
// 资源
class Res {
String name;
String sex;
}
// 输入
class Input implements Runnable {
private Res s;
public Input(Res s) {
this.s = s;
}
@Override
public void run() {
int x = 0;
while (true) {
if (x == 0) {
s.name = "lgl";
s.sex = "男";
} else if (x == 1) {
s.name = "zhangsan";
s.sex = "女";
}
// 交替
x = (x + 1) % 2;
}
}
}
// 输出
class Output implements Runnable {
private Res s;
public Output(Res s) {
this.s = s;
}
@Override
public void run() {
while (true) {
System.out.println(s.name + "..." + s.sex);
}
}
}这样去操作，你看下输出，这里出现了一个有意思的现象
你回发现他输出的竟然有女，这就是存在了安全隐患，但是也进一步的证实了，线程间的通讯
五.线程通讯带来的安全隐患
我们线程通讯，会有安全隐患，那已经怎么去解决呢？我们是不是一来就想到了同步synchronized？其实这样做没用的， 因为你传的锁是不一样的，你要想让锁唯一，就类名.class
package com.lgl.hellojava;
//公共的 类 类名
public class HelloJJAVA {
public static void main(String[] args) {
/**
* 线程间通讯
*/
Res s = new Res();
Input in = new Input(s);
Output out = new Output(s);
Thread t1 = new Thread(in);
Thread t2 = new Thread(out);
t1.start();
t2.start();
}
}
// 资源
class Res {
String name;
String sex;
}
// 输入
class Input implements Runnable {
private Res s;
Object o = new Object();
public Input(Res s) {
this.s = s;
}
@Override
public void run() {
int x = 0;
while (true) {
synchronized (Input.class) {
if (x == 0) {
s.name = "lgl";
s.sex = "男";
} else if (x == 1) {
s.name = "zhangsan";
s.sex = "女";
}
// 交替
x = (x + 1) % 2;
}
}
}
}
// 输出
class Output implements Runnable {
private Res s;
public Output(Res s) {
this.s = s;
}
@Override
public void run() {
while (true) {
synchronized (Input.class) {
System.out.println(s.name + "..." + s.sex);
}
}
}
}这样，就解决了问题了
六.多线程等待唤醒机制
我们不需要多线成高速消耗CPU，而是在适当的时候唤醒他，所以我们需要定义一个布尔值
package com.lgl.hellojava;
//公共的 类 类名
public class HelloJJAVA {
public static void main(String[] args) {
/**
* 线程间通讯
*/
Res s = new Res();
Input in = new Input(s);
Output out = new Output(s);
Thread t1 = new Thread(in);
Thread t2 = new Thread(out);
t1.start();
t2.start();
}
}
// 资源
class Res {
String name;
String sex;
boolean flag = false;
}
// 输入
class Input implements Runnable {
private Res s;
Object o = new Object();
public Input(Res s) {
this.s = s;
}
@Override
public void run() {
int x = 0;
while (true) {
synchronized (Input.class) {
if (s.flag) {
try {
// 等待线程都存放在线程池
wait();
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
if (x == 0) {
s.name = "lgl";
s.sex = "男";
} else if (x == 1) {
s.name = "zhangsan";
s.sex = "女";
}
// 交替
x = (x + 1) % 2;
s.flag = true;
// 通知
notify();
}
}
}
}
// 输出
class Output implements Runnable {
private Res s;
public Output(Res s) {
this.s = s;
}
@Override
public void run() {
while (true) {
synchronized (Input.class) {
if (!s.flag) {
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
} else {
System.out.println(s.name + "..." + s.sex);
s.flag = false;
notify();
}
}
}
}
}都使用在同步中，因为要对待件监视器（锁）的线程操作，所以要使用在线程中，因为只有同步才具有锁
为什么这些操作线程的方法要定义在Object类中呢？因为这些方法在操作同步线程中，都必须要标识它们所操作线程持有的锁，只有同一个锁上的被等待线程可以被同一个锁上notify，不可以对不同锁中的线程进行唤醒，也就是说，等待和唤醒必须是同一把锁！而锁可以是任意对象，所以可以被任意对象调用的方法定义在Object类中。
我们今天介绍就先到这里，线程的概念比较多，我们要写好几篇！！！
