线程同步优化实例

本文探讨了并发编程中共享变量同步的问题,通过实例展示了未同步和同步两种情况下的不同执行结果,强调了对共享变量进行同步操作的必要性。优化后的代码使用了synchronized关键字确保线程安全。

代码如下:

package com.bohai.thread;

public class ThreadNoSynchronized {

	public static void main(String[] args) {
		ShareData oShare = new ShareData(); // 创建,初始化ShareData对象oShare  
        ThreadDemo th1 = new ThreadDemo("Thread1", oShare); // 创建线程th1  
        ThreadDemo th2 = new ThreadDemo("Thread2", oShare); // 创建线程th2  
        th1.start(); // 启动线程th1  
        th2.start(); // 启动线程th2 
	}

}

class ShareData {  
    public static String szData = ""; // 声明,并初始化字符串数据域,作为共享数据  
  
}  
class ThreadDemo extends Thread {  
    private ShareData oShare; // 声明,并初始化ShareData 数据域  
    ThreadDemo() {  
    } // 声明,并实现ThreadDemo 构造方法  
  
    // 声明,并实现ThreadDemo 带参数的构造方法  
    ThreadDemo(String szName, ShareData oShare) {  
        super(szName); // 调用父类的构造方法  
        this.oShare = oShare; // 初始化oShare域  
    }  
    public void run() {  
        for (int i = 0; i < 10; i++) {  
            if (this.getName().equals("Thread1")) {  
            	oShare.szData = "这是第 1 个线程";  
                // 为了演示产生的问题,这里设置一次睡眠  
                try {  
                    Thread.sleep((int) Math.random() * 100); // 休眠  
                } catch (InterruptedException e) { // 捕获异常  
                }  
                System.out.println(this.getName() + ":" + oShare.szData); // 输出字符串信息  
            } else if (this.getName().equals("Thread2")) {  
            	oShare.szData = "这是第 2 个线程";  
                // 为了演示产生的问题,这里设置一次睡眠  
                try {  
                    Thread.sleep((int) Math.random() * 100); // 线程休眠  
                } catch (InterruptedException e) // 捕获异常  
                {  
                }  
                System.out.println(this.getName() + ":" + oShare.szData); // 输出字符串信息  
            }  
        }  
    }  
} 

 执行结果如下:

Thread1:这是第 2 个线程
Thread1:这是第 1 个线程
Thread1:这是第 1 个线程
Thread1:这是第 1 个线程
Thread1:这是第 1 个线程
Thread1:这是第 1 个线程
Thread1:这是第 1 个线程
Thread1:这是第 1 个线程
Thread1:这是第 1 个线程
Thread1:这是第 1 个线程
Thread2:这是第 2 个线程
Thread2:这是第 2 个线程
Thread2:这是第 2 个线程
Thread2:这是第 2 个线程
Thread2:这是第 2 个线程
Thread2:这是第 2 个线程
Thread2:这是第 2 个线程
Thread2:这是第 2 个线程
Thread2:这是第 2 个线程
Thread2:这是第 2 个线程

 

从结果可以看出,这不是我们期望的结果:优化后代码如下:

package com.bohai.thread;

public class ThreadNoSynchronized {

	public static void main(String[] args) {
		ShareData oShare = new ShareData(); // 创建,初始化ShareData对象oShare  
        ThreadDemo th1 = new ThreadDemo("Thread1", oShare); // 创建线程th1  
        ThreadDemo th2 = new ThreadDemo("Thread2", oShare); // 创建线程th2  
        th1.start(); // 启动线程th1  
        th2.start(); // 启动线程th2 
	}

}

class ShareData {  
    public static String szData = ""; // 声明,并初始化字符串数据域,作为共享数据  
  
}  
class ThreadDemo extends Thread {  
    private ShareData oShare; // 声明,并初始化ShareData 数据域  
    ThreadDemo() {  
    } // 声明,并实现ThreadDemo 构造方法  
  
    // 声明,并实现ThreadDemo 带参数的构造方法  
    ThreadDemo(String szName, ShareData oShare) {  
        super(szName); // 调用父类的构造方法  
        this.oShare = oShare; // 初始化oShare域  
    }  
    public void run() {  
        for (int i = 0; i < 10; i++) {  
            if (this.getName().equals("Thread1")) {  
            	synchronized (oShare) {
            		oShare.szData = "这是第 1 个线程";  
				}
                // 为了演示产生的问题,这里设置一次睡眠  
                try {  
                    Thread.sleep((int) Math.random() * 100); // 休眠  
                } catch (InterruptedException e) { // 捕获异常  
                }  
                System.out.println(this.getName() + ":" + oShare.szData); // 输出字符串信息  
            } else if (this.getName().equals("Thread2")) {  
            	synchronized (oShare) {
            		oShare.szData = "这是第 2 个线程";  
				}
                // 为了演示产生的问题,这里设置一次睡眠  
                try {  
                    Thread.sleep((int) Math.random() * 100); // 线程休眠  
                } catch (InterruptedException e) // 捕获异常  
                {  
                }  
                System.out.println(this.getName() + ":" + oShare.szData); // 输出字符串信息  
            }  
        }  
    }  
} 

 对共享变量需要进行同步。不要在方法上使用 synchronized。

提供了基于BP(Back Propagation)神经网络结合PID(比例-积分-微分)控制策略的Simulink仿真模型。该模型旨在实现对杨艺所著论文《基于S函数的BP神经网络PID控制器及Simulink仿真》中的理论进行实践验证。在Matlab 2016b环境下开发,经过测试,确保能够正常运行,适合学习和研究神经网络在控制系统中的应用。 特点 集成BP神经网络:模型中集成了BP神经网络用于提升PID控制器的性能,使之能更好地适应复杂控制环境。 PID控制优化:利用神经网络的自学习能力,对传统的PID控制算法进行了智能调整,提高控制精度和稳定性。 S函数应用:展示了如何在Simulink中通过S函数嵌入MATLAB代码,实现BP神经网络的定制化逻辑。 兼容性说明:虽然开发于Matlab 2016b,但理论上兼容后续版本,可能会需要调整少量配置以适配不同版本的Matlab。 使用指南 环境要求:确保你的电脑上安装有Matlab 2016b或更高版本。 模型加载: 下载本仓库到本地。 在Matlab中打开.slx文件。 运行仿真: 调整模型参数前,请先熟悉各模块功能和输入输出设置。 运行整个模型,观察控制效果。 参数调整: 用户可以自由调节神经网络的层数、节点数以及PID控制器的参数,探索不同的控制性能。 学习和修改: 通过阅读模型中的注释和查阅相关文献,加深对BP神经网络与PID控制结合的理解。 如需修改S函数内的MATLAB代码,建议有一定的MATLAB编程基础。
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