Android进阶——多线程系列之wait、notify、sleep、join、yield、synchronized关键字、ReentrantLock锁

多线程一直是初学者最困惑的地方,每次看到一篇文章,觉得很有难度,就马上叉掉,不看了,我以前也是这样过来的。后来,我发现这样的态度不行,知难而退,永远进步不了。于是,我狠下心来看完别人的博客,尽管很难但还是咬着牙,不懂去查阅资料,到最后弄懂整个过程。虽然花费时间很大,但这就是自学的精髓,别人学不会,而我却学到了。很简单的一个例子,一开始我对自定义View也是很抵触,看到很难的图就不去思考他,故意避开它,然而当我看到自己喜欢的雷达图时,很有兴趣的去查阅资料,不知不觉,自定义View对我已经没有难度了。所以对于多线程我也是0基础,不过我还是咬着牙皮,该学的还是得学。这里先总结这几个类特点和区别,让大家带着模糊印象来学习这篇文章

  1. Thread是个线程,而且有自己的生命周期
  2. 对于线程常用的操作有:wait(等待)、notify(唤醒)、notifyAll、sleep(睡眠)、join(阻塞)、yield(礼让)
  3. wait、notify、notifyAll都必须在synchronized中执行,否则会抛出异常
  4. synchronized关键字和ReentrantLock锁都是辅助线程同步使用的
  5. 初学者常犯的误区:一个对象只有一个锁(正确的)

火车抢票是一年中沸沸扬扬的事情,这也就好比我们的多线程抢夺资源是一个道理,下面我们通过火车抢票的案例

这里我们通过开启十个线程来购买火车票,不过火车票只有十张,下面通过打印信息来看一下抢票的情况

可以发现,票数出现了误差,这明显就是不行的,这也是因为开启了十个线程,大家都抢着自己的票。上面这种情况是因为其中有四个线程都挤在一起了,然后一起执行了【ticket–;】,接着再一起执行【System.out.println(“剩余的票数:” + ticket);】导致的。那么该如何保证大家都是能够自觉排队,井然有序的抢票呢。这个时候就要用到synchronized关键字

一、方法上添加synchronized关键字

这样就表示这个方法是同步的,只能由一个个线程来争夺里面的资源,下面通过打印信息可以验证

二、方法内添加synchronized关键字

其实,synchronized关键字可以理解为一个锁,而锁就需要被锁的东西,所以synchronized又分为类锁和对象锁,即可以锁类又可以锁对象,它们共同的作用就是保证线程的同步。就好比如我们上面中synchronized(lock),就是对象锁,将Object对象锁起来

对象锁和类锁在锁的概念上基本上和内置锁是一致的,但是在多线程访问时,两个锁实际是有很大的区别的,对象锁是用于对象实例方法,或者一个对象实例上的,类锁是用于类的静态方法或者一个类的class对象上的。我们知道,类的对象实例可以有很多个,但是每个类只有一个class对象,所以,结论是:1、不同对象实例的对象锁是互不干扰的,但是每个类只有一个类锁。2、而且类锁和对象锁互相不干扰。

一、对象锁

类锁创建如下两种方法

二、类锁

对象锁创建如下两种方法

三、通过例子理解结论和概念

根据类锁和对象锁的概念,我们来通过例子验证一下其正确性,这里演示两个对象锁和一个类锁,我们创建一个类

1、同一个对象,使用两个线程调用不同对象锁

由于使用的是同一个对象的对象锁,所以执行出来的结果是同步的(即先运行线程一,等线程一运行完后运行线程二,ticket有序的减少),这里使用1000比较大的数字是为了一次能看出效果

2、不同对象,使用两个线程调用同个对象锁

由于是不同对象,所以执行的对象锁都不是不同的,其结果是两个线程互相抢占资源的运行,即ticket偶尔会无序的减少

3、同一个对象,使用两个线程调用一个对象锁一个类锁

由于对象锁和类锁互不干扰,所以也是线程不安全的

温习结论:1、不同对象实例的对象锁是互不干扰的,但是每个类只有一个类锁。2、而且类锁和对象锁互相不干扰。

Java6.0增加了一种新的机制:ReentrantLock,下面看ReentrantLock的使用

使用ReentrantLock很好理解,就好比我们现实的锁头是一样道理的。使用ReentrantLock的一般组合是lock与unlock成对出现的,需要注意的是,千万不要忘记调用unlock来释放锁,否则可能会引发死锁等问题。如果忘记了在finally块中释放锁,可能会在程序中留下一个定时炸弹,随时都会炸了,而是用synchronized,JVM将确保锁会获得自动释放,这也是为什么Lock没有完全替代掉synchronized的原因

线程也有属于自己的生命周期,这里使用我画的一张图来理解,在下面我们会讲解这个有关生命周期的一些方法的使用

一开始我们也提到了wait、notify、notifyAll都必须在synchronized中执行,否则会抛出异常。所以下面以一个简单的例子来介绍线程的等待唤醒机制

可以看到,我们使用的是同一个对象的锁,和同一个对象执行的wait()和notify()才会保证了我们的线程同步。当主线程执行到wait()方法时,代表主线程等待,让出使用权让子线程执行,这个时候主线程等待这一事件会被加进到【等待唤醒的队列】中。然后子线程则是两秒钟后执行notify()方法唤醒等待【唤醒队列中】的第一个线程,这里指的是主线程。而notifyAll()方法则是唤醒整个【唤醒队列中】的所有线程,这里就不多加演示了

下面采用一道经典的Java多线程面试题来让大家练习熟悉熟悉:子线程循环10次,接着主线程循环15次,接着又回到子线程循环10次,接着再回到主线程又循环15次,如此循环50次

首先是主要思路的搭建,现在的问题就是如何让子线程和主线程有序的执行呢,那肯定是我们的等待唤醒机制

不管是主线程先运行还是子线程运行,两个线程只能同时进入synchronized (lock)一个锁中。由于是子线程先运行:1、当主线程先进入synchronized (lock)锁时,它就必须是等待,而子线程开始运行输出,输出后就唤醒主线程。2、当子线程先运行的话,那就直接输出,然后等待主线程的运行输出

一、sleep()

sleep()作用是让线程休息指定的时间,时间一到就继续运行,它的使用很简单

二、join()

join()作用是让指定的线程先执行完再执行其他线程,而且会阻塞主线程,它的使用也很简单

这里就不解释了,看打印信息,你就能发现它的作用了

三、yield()

yield()的作用是指定线程先礼让一下别的线程的先执行,就好比公交车只有一个座位,雅思高频词汇谁礼让了谁就坐上去。特别注意的是:yield()会礼让给相同优先级的或者是优先级更高的线程执行,不过yield()这个方法只是把线程的执行状态打回准备就绪状态,所以执行了该方法后,有可能马上又开始运行,有可能等待很长时间

这里我们通过Thread.sleep()的方式,让线程强行延迟一秒回到准备就绪状态,这样在打印信息上就能看到我们想要的结果了

好了,关于线程的介绍就这么多,可能知识点有点多,我自己也学习了好几天来掌握线程,这里的分享我都是测试过的。学习一遍才知道原来是这么一回事,没学习之前看别人的文章还是懂的,当自己码一遍的时候会发现写不出来,原因是没有真正理解线程。现在理解了线程之后,写出来会根据它的作用和思路来写,根本不用记代码

posted @ 2018-09-10 11:18  王凤霞  阅读(334)  评论(0编辑  收藏  举报
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