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

目录

  • 什么是线程同步
  • 线程同步的几种方式
    • 1、使用synchronized关键字
    • 2.使用ReentrantLock
    • 3.使用原子变量实现线程同步
    • 4.ThreadLocal实现线程同步

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 account = new ThreadLocal(){                @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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