线程的同步问题

本文探讨了Java线程同步的三种实现方式,包括使用对象锁、共享锁(临界区)以及静态方法作为临界区。通过示例解释了为何某些实现能够防止线程争抢报数,展示了线程同步在多线程编程中的重要性。

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我觉得这是一篇极好的文章,可以帮助你更深层次地理解java。

http://blog.youkuaiyun.com/aaa1117a8w5s6d/article/details/8251456   《java中的各种数据类型在内存中存储的方式》


下面我就最近对java线程的了解,稍微写点东西,当然,很多东西都是参考别人的文章,不过时间有点久了,找不到原作者

只是保留了当时为了验证而从原作者那拷贝的一些程序,如有冒犯,请多包涵。


实现:

    程序是让10个线程在控制台上数数,从1数到99。要求,一个线程数完,然后才是另一个线程开始数数。

    (难点:如何让各个线程不争抢报数)


第一种实现:


public class ThreadTest extends Thread {   
    private int threadNo;   
    public ThreadTest(int threadNo) {   
        this.threadNo = threadNo;   
    }   
    public static void main(String[] args) throws Exception {   
        for (int i = 1; i < 10; i++) {   
           new ThreadTest(i).start();   
            Thread.sleep(1);   
        }   
     }   
    
    @Override  
     public synchronized void run() {   
        for (int i = 1; i < 100; i++) {   
            System.out.println("No." + threadNo + ":" + i);  
            
        }   
     }   
 }   

该函数运行之后,程序截图如下:


原因分析: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。

该程序中有10个对象,每个线程有自己的对象锁。没有临界区的概念,也就不会起到同步的效果了。


第二种实现:


public class ThreadTest2 extends Thread {
	private int threadNo;
	private String lock;

	public ThreadTest2(int threadNo, String lock) {
		this.threadNo = threadNo;
		this.lock = lock;
	}

	public static void main(String[] args) throws Exception {
		String lock = new String("lock");
		for (int i = 1; i < 10; i++) {
			new ThreadTest2(i, lock).start();
			Thread.sleep(1);
		}
	}

	public void run() {
		synchronized (lock) {
			for (int i = 1; i < 100; i++) {
				System.out.println("No." + threadNo + ":" + i);
			}
		}
	}
}


该程序运行截图如下:



原因分析:我们发现,启动10个线程之前,main方法创建了一个String类型的对象,并且通过构造函数,

将这个对象赋值 给每一个ThreadTest2线程对象中的私有变量lock,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。

在这里,就体现出了临界区的概念,当然,程序在执行时由于对该临界区有上锁,所以会一个个执行。


第三种实现:


public class ThreadTest3 extends Thread {
	private int threadNo;

	public ThreadTest3(int threadNo) {
		this.threadNo = threadNo;
	}

	public static void main(String[] args) throws Exception {
		for (int i = 1; i < 10; i++) {
			new ThreadTest3(i).start();
			Thread.sleep(1);
		}
	}

	public static synchronized void abc(int threadNo) {
			for (int i = 1; i < 100; i++) {
				System.out.println("No." + threadNo + ":" + i);
		}
	}
	 public void run() {   
		 abc(threadNo);   
	 } 
}

程序截图:



原因分析: 由于该abc()方法是用static来修饰的,static方法的初始化是在类加载,也就是第一次用到这个类的时候初始化,对于后来的实例的创建,不再次进行初始化。

也就是说,这10个线程,共用的是同一个abc()方法。该方法也是临界区的概念,理所当然,对其加锁也可以起到同步的作用。



另外的一点说明:

有细心的读者可以也会去一个个试验程序,关于后两个同步的例子,由于10个线程是先后创建出来的。除了第一个线程创建出来后立即执行报数。

后面的9个线程则在等待池中等待锁定释放。而该锁被释放后,具体是哪个线程抢到该锁则不固定。

















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