Java_总结十三（多线程数据安全之线程同步、线程间通信）
一、多线程数据安全
线程同步
当两个或多个线程需要访问同一资源时，需要以某种顺序来确保该资源某一时刻只能被一个线程使用
①同步方法
1）同步非静态方法：synchronized放在方法声明中，表示整个方法为同步方法,锁定this对象
如果有一个线程进入了该方法,其他线程要想使用当前this对象的任何同步方法,都必须等待前一个线程执行完该同步方法之后
2）同步static方法：synchronized放在static方法声明中,表示锁定该类的class对象(Xxx.class,是Class类型的,是描述一个类的信息的对象)
--如果有一个线程进入了该方法,其他线程要想使用当前类中的任何同步静态方法,都必须等待前一个线程执行完该同步方法之后;其他非同步方法及非静态的同步方法的执行不受影响
②同步代码块：synchronized放在对象前面限制一段代码的执行
同步条件：
--必须要有两个或者两个以上的线程
--必须是多个线程使用同一个锁
缺点:
多个线程需要判断锁，较为消耗资源
同步线程例子（在main方法中，创建多个线程）
public static void main(String[] args) { TicketRes tr = new TicketRes(); Thread t1 = new Thread(tr); Thread t2 = new Thread(tr); Thread t3 = new Thread(tr); t1.start(); t2.start(); t3.start(); }
同步代码块的应用（单例模式中懒汉式是线程不安全的，同步可以解决不安全问题）
①懒汉式单例(相对于之前学过的"饿汉式单例")
二、锁的选择
锁的选择：
--多个线程共享资源，为了保证数据安全，需要同步
--一般情况下选择资源作为锁（必须为引用类型）即可，也可以选择其他唯一的对象
死锁：
死锁发生的条件：
--同步中嵌套同步
--锁不同
三、守护线程
在Java中有两类线程：用户线程 (User Thread)、守护线程 (Daemon Thread)
--所谓守护线程，是指在程序运行的时候在后台提供一种通用服务的线程，比如垃圾回收线程就是一个很称职的守护者，并且这种线程并不属于程序中不可或缺的部分。因此，当所有的非守护线程结束时，程序也就终止了，同时会杀死进程中的所有守护线程。反过来说，只要任何非守护线程还在运行，程序就不会终止。
--用户线程和守护线程两者几乎没有区别，唯一的不同之处就在于虚拟机的离开：如果用户线程已经全部退出运行了，只剩下守护线程存在了，虚拟机也就退出了。 因为没有了被守护者，守护线程也就没有工作可做了，也就没有继续运行程序的必要了。
将线程转换为守护线程可以通过调用Thread对象的setDaemon(true)方法来实现。在使用守护线程时需要注意一下几点：
--thread.setDaemon(true)必须在thread.start()之前设置，否则会跑出一个IllegalThreadStateException异常。你不能把正在运行的常规线程设置为守护线程。
--在Daemon线程中产生的新线程也是Daemon的。
--守护线程应该永远不去访问固有资源，如文件、数据库，因为它会在任何时候甚至在一个操作的中间发生中断。
四、线程间通信
Java实现线程通信的方法
①wait()方法
--挂起当前线程，并释放共享资源的锁
②notify()方法
--在因调用该对象的wait()方法而阻塞的线程中随机选择一个解除阻塞，但要等到获得锁后才可真正执行
③notifyAll()方法
--将因调用该对象的wait()方法而阻塞的所有线程一次性全部解除阻塞
package com.qf.demo2; // 12A34B56C /** * 线程间通信 需要放在线程同步中 * 1 资源类中方法 是同步的 * 2 boolean标志 标志状态 * 3 方法里面 先判断状态(是否需要等待) * 4 如果不需要等待 执行 打印 加减操作 * 5 执行完操作以后需要切换状态 * 6 唤醒对象线程 * */ public class Resource { boolean flag = true; // true 打印了字母还没有打印数字 字母等着 数字打印 // false 打印了数字了 还没有打印字母 数字等着 字母打印 // 先打印两个数字 public synchronized void printNum(int num){ if(flag==false){// 打印了数字 还没打印字母 try { this.wait();// 数字等着 } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } // true 打印了字母 还没打印数字 打印数字 System.out.print(num+""+(num+1));// 1 12 34 //已经打印完了数字了 切换状态 flag = false; //唤醒字母线程 this.notify(); } // 在打印一个字母 public synchronized void printLetter(int letter){ if(flag == true){//打印了字母还没有打印数字 try { this.wait(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } // false 打印了数字还没打印字母 打印字母 System.out.print((char)(letter+65)); // 打印完了字母了 ,需要切换状态 //切换成 打印完了字母,还没打印数字 true flag = true; // 唤醒对方线程 this.notify(); } }
package com.qf.demo2; public class Test { public static void main(String[] args) { Resource resource = new Resource(); Number number = new Number(resource); Letter letter = new Letter(resource); Thread thread = new Thread(number); Thread thread2 = new Thread(letter); thread.start(); thread2.start(); } } class Number implements Runnable{ Resource resource ; public Number(Resource resource) { this.resource = resource; } @Override public void run() { for (int i = 1; i < 52; i+=2) { // 1 3 5 7 9 resource.printNum(i); } } } class Letter implements Runnable{ Resource resource ; public Letter(Resource resource) { this.resource = resource; } @Override public void run() { for (int i = 0; i < 26; i++) { resource.printLetter(i); } } }
总结：
①wait( )，notify( )，notifyAll( )都不属于Thread类，而是属于Object基础类，也就是每个对象都有wait( )，notify( )，notifyAll( ) 的功能，因为每个对象都有锁，锁是每个对象的基础，当然操作锁的方法也是最基础了。
②当需要调用以上的方法的时候，一定要对竞争资源进行加锁，如果不加锁的话，则会报 IllegalMonitorStateException 异常
③当想要调用wait( )进行线程等待时，必须要取得这个锁对象的控制权（对象监视器），一般是放到synchronized(obj)代码中。
④在while循环里而不是if语句下使用wait，这样，会在线程暂停恢复后都检查wait的条件，并在条件实际上并未改变的情况下处理唤醒通知
⑤调用obj.wait( )释放了obj的锁，否则其他线程也无法获得obj的锁，也就无法在synchronized(obj){ obj.notify() } 代码段内唤醒A。
⑥notify( )方法只会通知等待队列中的第一个相关线程（不会通知优先级比较高的线程）
⑦notifyAll( )通知所有等待该竞争资源的线程（也不会按照线程的优先级来执行）
⑧假设有三个线程执行了obj.wait( )，那么obj.notifyAll( )则能全部唤醒tread1，thread2，thread3，但是要继续执行obj.wait（）的下一条语句，必须获得obj锁，因此，tread1，thread2，thread3只有一个有机会获得锁继续执行，例如tread1，其余的需要等待thread1释放obj锁之后才能继续执行。
⑨当调用obj.notify/notifyAll后，调用线程依旧持有obj锁，因此，thread1，thread2，thread3虽被唤醒，但是仍无法获得obj锁。直到调用线程退出synchronized块，释放obj锁后，thread1，thread2，thread3中的一个才有机会获得锁继续执行
