多线程——多线程同步的三种实现方法

技术博客 (139) 2023-09-16 16:06:01

当使用多线程访问同一个资源的时候,非常容易出现线程安全的问题(例如,当多个线程同时对一个数据进行修改的时候,会导致某些线程对数据的修改丢失)。

因此,需要采用同步机制来解决这种问题。而Java主要提供了三种实现同步机制的方法。今天我们就来认识一下~~

一、synchronized关键字

在Java语言中,每个对象都有一个对象锁与之相关联,该锁表明对象在任何时候只允许被一个线程锁拥有,当一个线程调用对象的一段synchronized代码时,需要先获取这个锁,然后去执行相应的代码,执行结束之后,释放锁。

而synchronized关键字主要有两种用法:synchronized方法synchronized块。此外,这个关键字还可以作用于静态方法、类或者某个实例,但这都对程序的效率有很大的影响

1.synchronized方法。在方法的声明前主要有synchronized关键字,示例如下:

public synchronized void mutiThreadAccess();

只要把多个线程对类需要被同步的资源的操作放到mutiThreadAccess()方法中,就能保证这个方法在同一时刻只能被同一个线程访问,从而保证了多线程访问的安全性。然而,当一个方法的方法体规模非常大时,把该方法声明为synchronized会大大影响程序的执行效率。为了提高程序的效率,Java提供了synchronized块。

2.synchronized块

synchronized块既可以把任意的代码段声明为synchronized,也可以指定上锁的对象,有非常高的灵活性。其用法如下:

synchronized(syncObject){

//访问synchObject的代码

}

二、wait()方法与notify()方法

当使用synchronized来修饰某个共享资源时,如果线程A1在执行synchronized代码,另一个线程A2也要同时执行同一个对象的同一synchronized代码时,线程A2将要等到线程A1执行完成之后,才能继续执行。在这种情况下可以使用wait()方法和notify()方法。

在synchronized代码被执行期间,线程可以调用对象的wait()方法,释放对象锁,进入等待状态,并且可以调用notify()方法或者notifyAll()方法通知正在等待的其他线程。notify()方法仅唤醒一个线程(即等待队列中的第一个线程),并允许它去获得锁,notifyAll()方法唤醒所有等待这个对象的线程并允许他们去获得锁,但并不是让所有唤醒线程都去获取到锁,而是让他们去竞争。

三、Lock

JDK5新增加了Lock接口以及它的一个实现类ReentrantLock(重入锁),Lock也可以用来实现多线程的同步。具体而言,它提供了如下一些方法来实现多线程的同步:

1.lock()。

这个方法以阻塞的方式获取锁,也就是说,如果获取到锁了,立即返回;如果别的线程持有锁,当前线程就等待,知道获取到锁之后返回。

2.tryLock()。

这个方法与lock()方法不同,它以非阻塞的方式来获取锁。此外,它只是常识性地去获取一下锁,如果获取到了锁,立即返回true,否则立即返回false。

3.tryLock(long timeout,TimeUnit unit)

如果获取到锁,立即返回true,否则会等待参数给定的时间单元,在等待的过程中,如果获取到了锁,就返回true,如果等待超时则返回false。

4.lockInterruptibly()

如果获取了锁,立即返回;如果没有获取到锁,当前线程处于休眠状态,直到获取到锁,或者当前线程被别的线程中断(会受到InterruptedException异常)。它与lock()方法最大的区别在于如果lock()方法获取不到锁就会一直处于阻塞状态,而且还会忽略interrupt()方法。

示例如下:

package javatest;

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

public class LockTest {

	public static void main(String[] args)throws InterruptedException {
		// TODO Auto-generated method stub
		final Lock lock=new ReentrantLock();
		lock.lock();
		Thread t1=new Thread(new Runnable() {
			public void run() {
				try {
					lock.lockInterruptibly();
				}catch(InterruptedException e)
				{
					System.out.println("interrupted");
				}
			}
		});
		t1.start();
		t1.interrupt();
		Thread.sleep(1);
	}
}

运行结果如下: 

多线程——多线程同步的三种实现方法 (https://mushiming.com/) 技术博客 第1张

如果把lock.lockInterruptibly()替换为lock.lock(),编译器将会提示lock.lock()catch代码块无效,这是因为lock.lock()不会抛出异常,由此可见lock()方法会忽略interrupt()引发的异常。

 

好啦,以上就是实现Java多线程同步的三种方法的相关总结,如果大家有什么更具体的发现或者发现文中有描述错误的地方,欢迎留言评论,我们一起学习呀~~

 

Biu~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~多线程——多线程同步的三种实现方法 (https://mushiming.com/) 技术博客 第2张~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~pia!

THE END

发表回复