Java学习者论坛

 找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步,快速开始

手机号码,快捷登录

恭喜Java学习者论坛(https://www.javaxxz.com)已经为数万Java学习者服务超过8年了!积累会员资料超过10000G+
成为本站VIP会员,下载本站10000G+会员资源,购买链接:点击进入购买VIP会员
JAVA高级面试进阶视频教程Java架构师系统进阶VIP课程

分布式高可用全栈开发微服务教程

Go语言视频零基础入门到精通

Java架构师3期(课件+源码)

Java开发全终端实战租房项目视频教程

SpringBoot2.X入门到高级使用教程

大数据培训第六期全套视频教程

深度学习(CNN RNN GAN)算法原理

Java亿级流量电商系统视频教程

互联网架构师视频教程

年薪50万Spark2.0从入门到精通

年薪50万!人工智能学习路线教程

年薪50万!大数据从入门到精通学习路线年薪50万!机器学习入门到精通视频教程
仿小米商城类app和小程序视频教程深度学习数据分析基础到实战最新黑马javaEE2.1就业课程从 0到JVM实战高手教程 MySQL入门到精通教程
查看: 273|回复: 0

[Java线程学习]Java 多线程同步问题的探究(二)

[复制链接]
  • TA的每日心情
    开心
    2021-3-12 23:18
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]初来乍到

    发表于 2014-11-2 23:59:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
    在上一篇中,我们讲到了多线程是如何处理共享资源的,以及保证他们对资源进行互斥访问所依赖的重要机制:对象锁。
    本篇中,我们来看一看传统的同步实现方式以及这背后的原理。

         很多人都知道,在java多线程编程中,有一个重要的关键字,synchronized。但是很多人看到这个东西会感到困惑:“都说同步机制是通过对象锁来实现的,但是这么一个关键字,我也看不出来Java程序锁住了哪个对象阿?“

    没错,我一开始也是对这个问题感到困惑和不解。不过还好,我们有下面的这个例程:

    1. public class ThreadTest extends Thread {
    2.      private int threadNo;
    3.      public ThreadTest(int threadNo) {
    4.          this.threadNo = threadNo;
    5.   }
    6.   public static void main(String[] args) throws Exception {
    7.        for (int i = 1; i < 10; i++) {
    8.           new ThreadTest(i).start();
    9.          Thread.sleep(1);
    10.       }
    11.   }
    12. @Override
    13.   public synchronized void run() {
    14.        for (int i = 1; i < 10000; i++) {
    15.           System.out.println("No." + threadNo + ":" + i);
    16.        }
    17.     }
    18. }
    复制代码
        这个程序其实就是让10个线程在控制台上数数,从1数到9999。理想情况下,我们希望看到一个线程数完,然后才是另一个线程开始数数。但是这个程序的执行过程告诉我们,这些线程还是乱糟糟的在那里抢着报数,丝毫没有任何规矩可言。

         但是细心的读者注意到:run方法还是加了一个synchronized关键字的,按道理说,这些线程应该可以一个接一个的执行这个run方法才对阿。

         但是通过上一篇中,我们提到的,对于一个成员方法加synchronized关键字,这实际上是以这个成员方法所在的对象本身作为对象锁。在本例中,就是以ThreadTest类的一个具体对象,也就是该线程自身作为对象锁的。一共十个线程,每个线程持有自己 线程对象的那个对象锁。这必然不能产生同步的效果。换句话说,如果要对这些线程进行同步,那么这些线程所持有的对象锁应当是共享且唯一的!

    我们来看下面的例程:

    1. public class ThreadTest2 extends Thread {
    2.     private int threadNo;
    3.     private String lock;
    4.    public ThreadTest2(int threadNo, String lock) {
    5.        this.threadNo = threadNo;
    6.         this.lock = lock;
    7.    }
    8.   public static void main(String[] args) throws Exception {
    9.       String lock = new String("lock");
    10.       for (int i = 1; i < 10; i++) {
    11.         new ThreadTest2(i, lock).start();
    12.         Thread.sleep(1);
    13.      }
    14.   }
    15. public void run() {
    16.      synchronized (lock) {
    17.        for (int i = 1; i < 10000; i++) {
    18.            System.out.println("No." + threadNo + ":" + i);
    19.       }
    20.   }
    21. }
    22. }
    复制代码
       我们注意到,该程序通过在main方法启动10个线程之前,创建了一个String类型的对象。并通过ThreadTest2的构造函数,将这个对象赋值给每一个ThreadTest2线程对象中的私有变量lock。根据Java方法的传值特点,我们知道,这些线程的lock变量实际上指向的是堆内存中的同一个区域,即存放main函数中的lock变量的区域。

        程序将原来run方法前的synchronized关键字去掉,换用了run方法中的一个synchronized块来实现。这个同步块的对象锁,就是main方法中创建的那个String对象。换句话说,他们指向的是同一个String类型的对象,对象锁是共享且唯一的!

        于是,我们看到了预期的效果:10个线程不再是争先恐后的报数了,而是一个接一个的报数。

    再来看下面的例程:


    1. public class ThreadTest3 extends Thread {
    2.     private int threadNo;
    3.     private String lock;
    4.     public ThreadTest3(int threadNo) {
    5.        this.threadNo = threadNo;
    6.    }
    7.    public static void main(String[] args) throws Exception {
    8.         //String lock = new String("lock");
    9.        for (int i = 1; i < 20; i++) {
    10.          new ThreadTest3(i).start();
    11.           Thread.sleep(1);
    12.        }
    13.    }

    14.   public static synchronized void abc(int threadNo) {
    15.       for (int i = 1; i < 10000; i++) {
    16.           System.out.println("No." + threadNo + ":" + i);
    17.       }
    18.    }
    19.    public void run() {
    20.       abc(threadNo);
    21.    }
    22. }
    复制代码
       细心的读者发现了:这段代码没有使用main方法中创建的String对象作为这10个线程的线程锁。而是通过在run方法中调用本线程中一个静态的同步方法abc而实现了线程的同步。我想看到这里,你们应该很困惑:这里synchronized静态方法是用什么来做对象锁的呢?

        我们知道,对于同步静态方法,对象锁就是该静态放发所在的类的Class实例,由于在JVM中,所有被加载的类都有唯一的类对象,具体到本例,就是唯一的ThreadTest3.class对象。不管我们创建了该类的多少实例,但是它的类实例仍然是一个!

    这样我们就知道了:

    1、对于同步的方法或者代码块来说,必须获得对象锁才能够进入同步方法或者代码块进行操作;

    2、如果采用method级别的同步,则对象锁即为method所在的对象,如果是静态方法,对象锁即指method所在的
    Class对象(唯一);

    3、对于代码块,对象锁即指synchronized(abc)中的abc;

    4、因为第一种情况,对象锁即为每一个线程对象,因此有多个,所以同步失效,第二种共用同一个对象锁lock,因此同步生效,第三个因为是
    static因此对象锁为ThreadTest3的class 对象,因此同步生效。

    如上述正确,则同步有两种方式,同步块和同步方法(为什么没有wait和notify?这个我会在补充章节中做出阐述)

    如果是同步代码块,则对象锁需要编程人员自己指定,一般有些代码为synchronized(this)只有在单态模式才生效;
    (本类的实例有且只有一个)

    如果是同步方法,则分静态和非静态两种

    静态方法则一定会同步,非静态方法需在单例模式才生效,推荐用静态方法(不用担心是否单例)。

    所以说,在Java多线程编程中,最常见的synchronized关键字实际上是依靠对象锁的机制来实现线程同步的。
    我们似乎可以听到synchronized在向我们说:“给我一把锁,我能创造一个规矩”。

    下一篇中,我们将看到JDK 5提供的新的同步机制,也就是大名鼎鼎的Doug Lee提供的Java Concurrency框架。


       
         
         
          
          

            
          

            
          
         
       

      


    源码下载:http://file.javaxxz.com/2014/11/2/235919593.zip
    回复

    使用道具 举报

    您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

    本版积分规则

    QQ|手机版|Java学习者论坛 ( 声明:本站资料整理自互联网,用于Java学习者交流学习使用,对资料版权不负任何法律责任,若有侵权请及时联系客服屏蔽删除 )

    GMT+8, 2025-2-25 16:26 , Processed in 0.329140 second(s), 36 queries .

    Powered by Discuz! X3.4

    © 2001-2017 Comsenz Inc.

    快速回复 返回顶部 返回列表