Java线程同步属于Java多线程与并发编程的核心点,需要重点掌握,下面我就来详解Java线程同步的4种主要的实现方式@mikechen
什么是线程同步
当使用多个线程来访问同一个数据时,将会导致数据不准确,相互之间产生冲突,非常容易出现线程安全问题,如下图所示:
比如多个线程都在操作同一数据,都打算修改商品库存,这样就会导致数据不一致的问题。
线程同步的真实意思,其实是“排队”:几个线程之间要排队,一个一个对共享资源进行操作,而不是同时进行操作。
所以我们用同步机制来解决这些问题,加入同步锁以避免在该线程没有完成操作之前,被其他线程的调用,从而保证了该变量的唯一性和准确性。
线程同步的几种方式
1、使用synchronized关键字
这种方式比较灵活,修饰一个代码块,被修饰的代码块称为同步语句块。
其作用的范围是大括号{}括起来的代码,作用的对象是调用这个代码块的对象,如下格式:
synchronized(对象) { //得到对象的锁,才能操作同步代码 需要被同步代码; }
通常没有必要同步整个方法,使用synchronized代码块同步关键代码即可。
具体的示例如下:
public class SynchronizedThread { class Bank { private int account = 200; public int getAccount() { return account; } /** * 用同步方法实现 * * @param money */ public synchronized void save(int money) { account += money; } /** * 用同步代码块实现 * * @param money */ public void save1(int money) { synchronized (this) { account += money; } } } class NewThread implements Runnable { private Bank bank; public NewThread(Bank bank) { this.bank = bank; } @Override public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { // bank.save1(10); bank.save(10); System.out.println(i + "账户余额为:" + bank.getAccount()); } } } /** * 建立线程,调用内部类 */ public void useThread() { Bank bank = new Bank(); NewThread new_thread = new NewThread(bank); System.out.println("线程1"); Thread thread1 = new Thread(new_thread); thread1.start(); System.out.println("线程2"); Thread thread2 = new Thread(new_thread); thread2.start(); } public static void main(String[] args) { SynchronizedThread st = new SynchronizedThread(); st.useThread(); } }
2.使用ReentrantLock
ReentrantLock类是可重入、互斥、实现了Lock接口的锁,它与使用synchronized方法具有相同的基本行为和语义,并且扩展了其能力。
private int account = 100; //需要声明这个锁 private Lock lock = new ReentrantLock(); public int getAccount() { return account; } //这里不再需要synchronized public void save(int money) { lock.lock(); try{ account += money; }finally{ lock.unlock(); } } }
synchronized 与 Lock 的对比
ReentrantLock是显示锁,手动开启和关闭锁,别忘记关闭锁;
synchronized 是隐式锁,出了作用域自动释放;
ReentrantLock只有代码块锁,synchronized 有代码块锁和方法锁;
使用 ReentrantLock锁,JVM 将花费较少的时间来调度线程,线程更好,并且具有更好的扩展性(提供更多的子类);
优先使用顺序:
ReentrantLock> synchronized 同步代码块> synchronized 同步方法
3.使用原子变量实现线程同步
为了完成线程同步,我们将使用原子变量(Atomic***开头的)来实现。
比如典型代表:AtomicInteger类存在于java.util.concurrent.atomic中,该类表示支持原子操作的整数,采用getAndIncrement方法以原子方法将当前的值递加。
具体示例如下:
private AtomicInteger account = new AtomicInteger(100); public AtomicInteger getAccount() { return account; } public void save(int money) { account.addAndGet(money); }
4.ThreadLocal实现线程同步
如果使用ThreadLocal管理变量,则每一个使用该变量的线程都获得该变量的副本,副本之间相互独立,这样每一个线程都可以随意修改自己的变量副本,而不会对其他线程产生影响,从而实现线程同步。
具体代码示例如下:
//只改Bank类,其余代码与上同 public class Bank{ // 创建一个线程本地变量 ThreadLocal private static ThreadLocal<Integer> account = new ThreadLocal<Integer>(){ @Override //返回当前线程的"初始值" protected Integer initialValue(){ return 100; } }; public void save(int money){ //设置线程副本中的值 account.set(account.get()+money); } public int getAccount(){ //返回线程副本中的值 return account.get(); } }
以上
作者简介
陈睿|mikechen,10年+大厂架构经验,《BAT架构技术500期》系列文章作者,专注于互联网架构技术。
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标签: # java
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