线程 同步

前言:

  • 当多个线程访问同一个数据时,容易出现线程安全问题。需要让线程同步,保证数据安全
  • 当两个或两个以上线程访问同一资源时,需要某种方式来确保资源在某一时刻只被一个线程使用

线程同步的实现方法:

方法1.同步代码块

synchronized (obj){  }

总结1:认识同步监视器(锁子)一般都是多个线程所共享的资源

·    synchronized(同步监视器){ }

  1. 必须是引用数据类型,不能是基本数据类型
  2. 在同步代码块中可以改变同步监视器对象的值,不能改变其引用
  3. 建议使用final修饰同步监视器
  4. 尽量不要String和包装类Integer做同步监视器.如果使用了,只要保证代码块中不对其进行任何操作也没有关系
  5. 一般使用共享资源做同步监视器即可
  6. 也可以创建一个专门的同步监视器,没有任何业务含义

总结2:同步代码块的执行过程

  1. 第一个线程来到同步代码块,发现同步监视器open状态,需要close,然后执行其中的代码
  2. 第一个线程执行过程中,发生了线程切换(阻塞 就绪),第一个线程失去了cpu,但是没有开锁open
  3. 第二个线程获取了cpu,来到了同步代码块,发现同步监视器close状态,无法执行其中的代码,第二个线程也进入阻塞状态
  4. 第一个线程再次获取CPU,接着执行后续的代码;同步代码块执行完毕,释放锁open
  5. 第二个线程也再次获取cpu,来到了同步代码块,发现同步监视器open状态,重复第一个线程的处理过程(加锁)

ps:同步代码块中能发生cpu切换吗?能!!! 但是后续的被执行的线程也无法执行同步代码块(锁仍旧close),只有当前一个线程执行完同步代码块锁才会被打开

·   

总结3:线程同步 优点和缺点

·    优点:安全

·    缺点:效率低下  可能出现死锁

·   

总结4:其他

       1.多个代码块使用了同一个同步监视器(锁),锁住一个代码块的同时,也锁住所有使用该锁的所有代码块,其他线程无法访问其中的任何一个代码块

        例如:synchronized(account),当account同步监视器被锁住时,所有把account当锁子的同步代码块都不能被其他线程使用。

      2.多个代码块使用了同一个同步监视器(锁),锁住一个代码块的同时,也锁住所有使用该锁的所有代码块, 但是没有锁住使用其他同步监视器的代码块,其他线程有机会访问其他同步监视器的代码块

         例如: synchronized(account)被锁住,但是  synchronized(obj)还能被其他线程访问

2. 同步方法

private synchronized void makeWithdrawal(int amt) {  }

//非静态方法锁住的是 this(所在类的所有方法)

//静态方法锁住的是    类名.class

总结:关于同步方法 

  1. 不要将run()定义为同步方法 
  2. 同步方法的同步监视器是this
  3. 同步代码块的效率要高于同步方法
    1. 同步方法的锁是this,一旦锁住一个方法,就锁住了所有的同步方法;同步代码块只是锁住使用该同步监视器的代码块,而没有锁住使用其他监视器的代码块
    2. 同步方法是将线程锁在了方法的外部,而同步代码块锁将线程锁在了代码块的外部,但是却是方法的内部

3.Lock锁

1.//购买一把锁
Lock lock = new ReentrantLock();
2.//上锁
lock.lock();
3.解锁
try {
  
    }
}finally {
//sycronized隐式锁,遇到异常自动解锁   而lock是显式锁需要手动关锁和开锁,ps:如果同步代码有异常,要将unlock()写入finally语句块
    lock.unlock();//解锁
}

    • JDK1.5后新增功能,与采用synchronized相比,lock可提供多种锁方案,更灵活
    • java.util.concurrent.lock 中的 Lock 框架是锁定的一个抽象,它允许把锁定的实现作为 Java 类,而不是作为语言的特性来实现。这就为 Lock 的多种实现留下了空间,各种实现可能有不同的调度算法、性能特性或者锁定语义。
    • ReentrantLock 类实现了 Lock ,它拥有与 synchronized 相同的并发性和内存语义,  但是添加了类似锁投票、定时锁等候和可中断锁等候的一些特性。此外,它还提供了在激烈争用情况下更佳的性能。
    • 注意:如果同步代码有异常,要将unlock()写入finally语句块

  • Lock和synchronized的区别
    • Lock是显式锁(手动开启和关闭锁,别忘记关闭锁),synchronized是隐式锁,遇到异常自动解锁
    • Lock只有代码块锁,synchronized有代码块锁和方法锁
    • Lock锁可以对读不加锁,对写加锁,synchronized不可以
    • Lock锁可以有多种获取锁的方式,可以从sleep的线程中抢到锁,synchronized不可以
    • 使用Lock锁,JVM将花费较少的时间来调度线程,性能更好。并且具有更好的扩展性(提供更多的子类)
  • 优先使用顺序:
    • Lock----同步代码块(已经进入了方法体,分配了相应资源)----同步方法(在方法体之外)
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