线程同步机制
并发:同一个对象被多个线程同时操作
处理多线程问题,多个线程访问同一个对象,并且某些线程还想修改这个对象,这时候我们就需要线程同步。线程同步其实就是一种等待机制,多个需要同时访问此对象的线程进入这个 对象的等待池 形成队列,等待前面线程使用完毕,下一个线程再使用。
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由于同一进程的多个线程共享同一块存储空间,在带来方便的同时,也带来了访问冲突问题,为了保证数据在方法中被访问是的正确性,在访问时加入了 锁机制 synchronized ,当一个线程获得对象的排它锁,独占资源,其它线程必须瞪大,使用后释放锁即可。存在以下问题:
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一个线程持有锁会导致其他所有需要此锁的线程挂起;
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在多线程竞争下,加锁,释放锁会导致比较多的上下文切换 和 调度延时,引起性能问题;
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如果一个优先级高的线程等待一个优先级低的线程释放锁,会导致优先级倒置,引起性能问题。
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方法里需要修改的内容才需要锁,锁太多会浪费资源
同步方法
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由于我们可以通过 private 关键字来保证数据对象只能被方法访问,所以我们只需要针对方法提出一套机制,这套机制就是 sychronized 关键字,他包括两种用法 sychronized 方法和 sychronized 块。
同步方法:public sychronized void method(int args){}
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sychronized 方法控制对“对象”的访问,每个对象对应一把锁,每个 sychronized 方法都必须获得调用该方法的对象的锁才能执行,否则线程就会阻塞,方法一旦执行,就独占该锁,直到方法返回才释放锁,后面被阻塞的线程才能获得这个锁,继续执行。
缺陷:若将一个大的方法声明为 sychronized 将会影响效率
同步块
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同步块: sychronized(Obj){}
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Obj 称之为 同步监视器
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Obj 可以是任何对象,但是推荐使用共享资源作为同步监视器
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同步方法中无需指定同步监视器,因为同步方法的同步监视器就是 this ,就是这个对象本身,或者是 class
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同步监视器的执行过程
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第一个线程访问,锁定同步监视器,执行器中代码。
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第二个线程访问,发现同步监视器被锁定,无法访问。
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第一个线程访问完毕,解锁同步监视器。
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第二个线程访问,发现同步监视器没有锁,然后锁定并访问。
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附录
//不安全的买票
//线程不安全,有重复的票
//加上synchronized,锁住代码块(原理:队列+锁)
public class UnSafeBuyTicket {
public static void main(String[] args) {
BuyTicket station = new BuyTicket();
new Thread(station,"苦逼的我").start();
new Thread(station,"牛逼的你们").start();
new Thread(station,"可恶的黄牛党").start();
}
}
class BuyTicket implements Runnable{
//票
private int ticketNums = 10;
private boolean flag = true;//外部停止方式
//不安全的取钱
//两个人去银行取钱,账户
public class UnsafeBank {
public static void main(String[] args) {
//账户
Acount acount = new Acount(100,"结婚基金");
Drawing you = new Drawing(acount,50,"你");
Drawing yourWife = new Drawing(acount,100,"你妻子");
you.start();
yourWife.start();
}
}
//账户
class Acount{
int money;
String name;
public Acount(int money, String name) {
this.money = money;
this.name = name;
}
}
//银行,模拟取款
class Drawing extends Thread{
Acount acount;//账户
int drawingMoney;//取了多少钱
int nowMoney;//现在手里有多少钱
public Drawing(Acount acount, int drawingMoney, String name) {
super(name);
this.acount = acount;
this.drawingMoney = drawingMoney;
}
//取钱
//synchronized 默认锁是this,在run加锁,锁的是this,即Drawing,此处需要锁的是acount