淺談同步監(jiān)視器之同步代碼塊、同步方法
如果有多個線程訪問共享資源,可能會出現(xiàn)當(dāng)一個線程沒有處理完業(yè)務(wù),然后另一個線程進(jìn)入,從而導(dǎo)致共享資源出現(xiàn)不安全的情況。
日常例子:銀行取錢,A和B有擁有同一個銀行賬戶,A用存折在柜臺取錢,B在取款機(jī)取錢。取錢有兩個關(guān)鍵步驟:
(1)判斷賬戶里的錢的余額是否大于所取錢數(shù)
(2)如果大于所取錢數(shù),則賬戶最終所剩余額 = 余額 - 所取錢數(shù)。
如果沒有線程同步的情況下,我們假設(shè)這一種情況,這個共同的賬戶里共1000元。
(1)A B同時去取600元,A所在線程執(zhí)行到上面的第一個步驟,判斷所取錢數(shù)小于現(xiàn)有余額,CPU時間片用完。
(2)這時B進(jìn)來到第一個步驟,同樣是執(zhí)行判斷,因?yàn)锳只執(zhí)行完第一步驟,沒有執(zhí)行減法,這時現(xiàn)有余額還是1000元。
(3)由于在CPU分配的時間里他接著完成了減法操作。這時賬戶余額為1000 - 600 = 400。成功取出600元。
(4)最后A接著之前執(zhí)行的步驟,去做減法操作, 賬戶余額為 -200 = 400 - 600。
到這里,我只想說為什么,是什么銀行可以允許你這么做, 當(dāng)然,除非銀行是你家開的。
總之銀行不可能讓這種情況發(fā)生,所以我們的偉大先賢們就想到線程同步,其實(shí)很簡單,你也能想到。如果讓這兩個步驟同時完成,不可分開,問題也就迎刃而解。
下面就說到在JAVA中同步代碼的實(shí)現(xiàn):
涉及概念:同步監(jiān)視器,是一個普通的java對象,同一個同步監(jiān)視器如果一個線程拿到,則其他線程就沒有辦法拿到。好像是一個房門里只有唯一的一把鑰匙, 不能復(fù)制。如果一個人拿著它進(jìn)入房門,其他人只能在外面等候。等他出來你獲得了它,你才能進(jìn)入房間。
下面的代碼如果沒有做線程同步操作(同步代碼塊、同步方法、同步鎖)結(jié)果是如下:
Thread-1------判斷所取錢數(shù)是否大于余額------
Thread-0------判斷所取錢數(shù)是否大于余額------
Thread-0======做減法操作,取出現(xiàn)金======
Thread-1======做減法操作,取出現(xiàn)金======
很顯然線程1的那兩步?jīng)]有同時完成。
下面的幾種方法可以實(shí)現(xiàn)兩步同時完成。
1、同步代碼塊:
public class ThreadTest { public static void main(String[] args){ Thread t1 = new Thread1(); //線程1 Thread t2 = new Thread1();//線程2 t1.start(); t2.start(); } } class Thread1 extends Thread{ @Override public void run() { super.run(); try { BeTested b = new BeTested(); // 這地方,因?yàn)檫@個例子中同步監(jiān)視器 obj 是線程共享的,兩個線程用兩個不同的對象,也沒有關(guān)系,不影響結(jié)果。 b.beTested(this); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } class BeTested { static Object obj = new Object();; public void beTested(Thread t) throws InterruptedException{ synchronized (obj) { // obj 為同步監(jiān)視器 System.out.println(t.getName() + "------判斷所取錢數(shù)是否大于余額------"); t.sleep(1000); // 如果沒有同步這樣能理明顯地看到這兩步驟不能在一個線程,同一個時間片里執(zhí)行完成。 System.out.println(t.getName() + "======做減法操作,取出現(xiàn)金======"); } } }
執(zhí)行結(jié)果如下:
Thread-0------判斷所取錢數(shù)是否大于余額------
Thread-0======做減法操作,取出現(xiàn)金======
Thread-1------判斷所取錢數(shù)是否大于余額------
Thread-1======做減法操作,取出現(xiàn)金======
注意:同步監(jiān)視器對象的選用很關(guān)鍵。要選擇線程共享的對象,比如上面例子的 obj, 它是static修飾的才行,如果沒有static修飾,則是使用不同的同步監(jiān)視器(不是同一個對象),相當(dāng)于是兩把鑰匙。
?。ㄈ绻鹢bj = "aaaa" 沒有static修飾也可以實(shí)現(xiàn)同步,那是因?yàn)檫@個obj引用的常量池里的同一個string對象,強(qiáng)烈不推薦使用)
2、同步方法(非靜態(tài)方法)
把上面的那兩類改成如下,main方法所在類不變。
class Thread1 extends Thread{ static BeTested b = new BeTested(); // 在這種方法中,這里必須是同個對象(static修飾),下文會詳細(xì)說明 @Override public void run() { super.run(); try { b.beTested(this); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } class BeTested { static Object obj = new Object();; public synchronized void beTested(Thread t) throws InterruptedException{ System.out.println(t.getName() + "------判斷所取錢數(shù)是否大于余額------"); t.sleep(1000); System.out.println(t.getName() + "======做減法操作,取出現(xiàn)金======"); } }
執(zhí)行結(jié)果如下:
Thread-0------判斷所取錢數(shù)是否大于余額------
Thread-0======做減法操作,取出現(xiàn)金======
Thread-1------判斷所取錢數(shù)是否大于余額------
Thread-1======做減法操作,取出現(xiàn)金======
注意:因?yàn)橥椒椒ㄖ校玫耐奖O(jiān)視器不能指定,默認(rèn)使用的調(diào)用該方法的對象,也就是this。所以 Thread1 類中相對于示例1中同步代碼塊中修改的部分, 也是要static修飾。也就是說要使用同一個對象。
3、同步方法(靜態(tài)方法)
把上面的那兩類改成如下,main方法所在類不變。
class Thread1 extends Thread{ @Override public void run() { super.run(); try { BeTested b = new BeTested(); // 這里每個線程使用不同的對象。 b.beTested(this); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } class BeTested { static Object obj = new Object();; public static synchronized void beTested(Thread t) throws InterruptedException{ System.out.println(t.getName() + "------判斷所取錢數(shù)是否大于余額------"); t.sleep(1000); System.out.println(t.getName() + "======做減法操作,取出現(xiàn)金======"); } }
執(zhí)行結(jié)果如下:
Thread-0------判斷所取錢數(shù)是否大于余額------
Thread-0======做減法操作,取出現(xiàn)金======
Thread-1------判斷所取錢數(shù)是否大于余額------
Thread-1======做減法操作,取出現(xiàn)金======
注意:因?yàn)橥届o態(tài)方法中,同步監(jiān)視器是這個類而不是這個類的對象。所以Thread1 類中相對于示例2中同步代碼塊中修改的部分,不須要用static修飾,不是同一個對象也沒關(guān)系。因?yàn)檫@個類他本身就是共享的。
總結(jié):如上幾種方式進(jìn)行線程同步處理時,要注意你所使用的同步監(jiān)視器對象,它必須是共享的。
注:還有使用同步鎖的方式實(shí)現(xiàn)線程同步,本篇文章不做討論。
以上這篇淺談同步監(jiān)視器之同步代碼塊、同步方法就是小編分享給大家的全部內(nèi)容了,希望能給大家一個參考,也希望大家多多支持腳本之家。
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