Java 多線程同步常用的三種方法
一?、為什么要線程同步
因為當我們有多個線程要同時訪問一個變量或對象時,如果這些線程中既有讀又有寫操作時,就會導致變量值或對象的狀態出現混亂,從而導致程序異常。舉個例子,如果一個銀行賬戶同時被兩個線程操作,一個取100塊,一個存錢100塊。假設賬戶原本有0塊,如果取錢線程和存錢線程同時發生,會出現什么結果呢?取錢不成功,賬戶余額是100.取錢成功了,賬戶余額是0.那到底是哪個呢?很難說清楚。因此多線程同步就是要解決這個問題。
二、同步時的代碼
1、synchronized鎖住方法 同步方法
即有synchronized關鍵字修飾的方法。 由于java的每個對象都有一個內置鎖,當用此關鍵字修飾方法時,內置鎖會保護整個方法。在調用該方法前,需要獲得內置鎖,否則就處于阻塞狀態。
package com.company.model;
public class Bank {
private int count =0;//賬戶余額
//存錢
public synchronized void addMoney(int money){
count +=money;
System.out.println(System.currentTimeMillis()+"存進:"+money);
}
//取錢
public synchronized void subMoney(int money){
if(count-money < 0){
System.out.println("余額不足");
return;
}
count -=money;
System.out.println(+System.currentTimeMillis()+"取出:"+money);
}
//查詢
public void lookMoney(){
System.out.println("賬戶余額:"+count);
}
}
測試方法:
package com.company;
import com.company.model.Bank;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// write your code here
final Bank bank=new Bank();
Thread tadd=new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
while(true){
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
bank.addMoney(100);
bank.lookMoney();
System.out.println("\n");
}
}
});
Thread tsub = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
while(true){
bank.subMoney(100);
bank.lookMoney();
System.out.println("\n");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
});
tsub.start();
tadd.start();
}
}
執行結果:
余額不足
賬戶余額:0
余額不足
賬戶余額:0
1622020234927存進:100
賬戶余額:100
1622020235935存進:100
賬戶余額:200
1622020235935取出:100
賬戶余額:100
1622020236944取出:100
賬戶余額:0
注: synchronized關鍵字也可以修飾靜態方法,此時如果調用該靜態方法,將會鎖住整個類。
2、同步代碼塊
package com.company.model;
public class Bank {
private int count =0;//賬戶余額
//存錢
public void addMoney(int money){
synchronized(this) {
count += money;
}
System.out.println(System.currentTimeMillis()+"存進:"+money);
}
//取錢
public void subMoney(int money){
if(count-money < 0){
System.out.println("余額不足");
return;
}
synchronized(this) {
count -= money;
}
System.out.println(+System.currentTimeMillis()+"取出:"+money);
}
//查詢
public void lookMoney(){
System.out.println("賬戶余額:"+count);
}
}
效果和方法1差不多。
注:同步是一種高開銷的操作,因此應該盡量減少同步的內容。通常沒有必要同步整個方法,使用synchronized代碼塊同步關鍵代碼即可。
3、使用重入鎖實現線程同步
在JavaSE5.0中新增了一個java.util.concurrent包來支持同步。ReentrantLock類是可重入、互斥、實現了Lock接口的鎖, 它與使用synchronized方法和塊具有相同的基本行為和語義,并且擴展了其能力。ReenreantLock類的常用方法有:ReentrantLock() :創建一個ReentrantLock實例lock() :獲得鎖unlock() :釋放鎖注:ReentrantLock()還有一個可以創建公平鎖的構造方法,但由于能大幅度降低程序運行效率,不推薦使用。
Bank.java代碼修改如下:?
package com.company.model;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class Bank {
private int count = 0;//賬戶余額
//需要聲明這個鎖
private Lock lock = new ReentrantLock();
//存錢
public void addMoney(int money) {
lock.lock(); //加鎖
try {
count += money;
System.out.println(System.currentTimeMillis() + "存進:" + money);
} catch (Exception e) {
lock.unlock();//解鎖
} finally {
lock.unlock();//解鎖
}
}
//取錢
public void subMoney(int money) {
lock.lock();//加鎖
try {
if (count - money < 0) {
System.out.println("余額不足");
return;
}
synchronized (this) {
count -= money;
}
System.out.println(+System.currentTimeMillis() + "取出:" + money);
} catch (Exception e) {
lock.unlock();//解鎖
} finally {
lock.unlock();//解鎖
}
}
//查詢
public void lookMoney() {
System.out.println("賬戶余額:" + count);
}
}