Java的两种线程同步方法
基本概念
当多个线程同时操作一个可共享的资源时会出现线程安全问题,将会导致数据不一致,因此使用同步锁来防止该操作执行完之前不许被其他线程执行,从而保证了该变量的唯一性和准确性。使用synchronized和使用Lock是两种Java常用的实现线程同步方法。
synchronized
(1)介绍
使用synchronized关键字,可以修饰普通方法、静态方法,以及语句块。由于java的每个对象都有一个内置锁,当用此关键字修饰方法时,内置锁会保护整个方法。在调用该方法前,需要获得内置锁,否则就处于阻塞状态。需要注意的是调用静态方法时,锁住的不是对象,锁住的是类。
//修饰普通方法
public synchronized void function1(){ }
//修饰语句块
synchronized(object){ }
//修饰静态方法
public static synchronized int function2(){ }
同步是一种高开销的操作,因此应该尽量减少同步的内容。 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。
(2)同步方法示例代码
这里以三个人同时买票为例,加上synchronized关键字,使买票的方法buy()成为同步方法,防止多个人抢到同一张票:
public class TicketTest {
public static void main(String[] args) {
BuyTicket buyTicket = new BuyTicket();
//同时启动三个线程买票
new Thread(buyTicket, "Jason").start();
new Thread(buyTicket, "Flash").start();
new Thread(buyTicket, "Lucy").start();
}
}
class BuyTicket implements Runnable {
private int ticketNum = 100;
boolean flag = true;//外部停止方式
@Override
public void run() {
while(flag) {
try {
buy();
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
//加上synchronized使buy()成为同步方法
private synchronized void buy() throws InterruptedException {
if(ticketNum <= 0) {
flag = false;
return;
}
Thread.sleep(10);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到第"+ticketNum--+"张票");
}
}
Lock
(1)介绍
- 从JDK5.0开始,Java提供了更强大的线程同步机制——通过显示定义同步锁对象来实现同步,同步锁使用Lock对象充当。
- java.util.concurrent.locks.Lock接口是控制多个线程对共享资源进行访问的工具。锁提供了对共享资源的独占访问,每次只能有一个线程对Lock对象加锁,线程开始访问共享资源之前应先获得Lock对象。
- ReentrantLock类实现了Lock,它拥有与synchronized相同的并发性和内存语义,在实现线程安全的控制中,比较常用的是ReentrantLock,可以显示加锁、释放锁。
(2)示例代码
这里定义了一把ReentrantLock,将加锁和解锁操作放在try语句中,保证解锁操作一定会执行。
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;//导入包
public class TicketTest2 {
public static void main(String[] args) {
BuyTicket2 buyTicket = new BuyTicket2();
new Thread(buyTicket, "Jason").start();
new Thread(buyTicket, "Flash").start();
new Thread(buyTicket, "Lucy").start();
}
}
class BuyTicket2 implements Runnable {
private int ticketNum = 100;
boolean flag = true;//外部停止方式
private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();//定义lock锁
@Override
public void run() {
while(flag) {
try {
try {
lock.lock();//加锁
buy();
} finally{
lock.unlock();//解锁
}
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
private void buy() throws InterruptedException {
if(ticketNum <= 0) {
flag = false;
return;
}
Thread.sleep(10);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到第"+ticketNum--+"张票");
}
}
synchronized与Lock对比
- Lock是显示锁(手动开启和关闭锁),synchronized是隐式锁,出了作用域自动释放。
- Lock只有代码块锁,synchronized有代码块锁和方法锁。
- 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)。