再探synchronized关键字

本文通过两个示例探讨了Java中synchronized关键字的作用及限制。首先,它确保了同一锁上的线程互斥访问;其次,展示了即使使用不同锁,对共享变量的访问也可能导致线程不安全的问题。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

Synchronized关键字实现了两个线程对同一个Monitor的互斥,可以用这个例子看出来:

        private static final Object lock1 = new Object();
        private int i = 0;

        public static void main(String[] args) {
            Main main = new Main();
            main.test();
        }

        private void test() {
            Thread thread = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    synchronized (lock1) {
                        for (int j = 0; j < 10; j++) {
                            i++;
                            System.out.print(i + " by Thread1\n");
                        }
                    }
                }
            });
            Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    synchronized (lock1) {
                        for (int j = 0; j < 10; j++) {
                            i++;
                            System.out.print(i + " by Thread2\n");
                        }
                    }
                }
            });
            thread.start();
            thread1.start();
        }

运行结果如下:

1 by Thread1
2 by Thread1
3 by Thread1
4 by Thread1
5 by Thread1
6 by Thread1
7 by Thread1
8 by Thread1
9 by Thread1
10 by Thread1
11 by Thread2
12 by Thread2
13 by Thread2
14 by Thread2
15 by Thread2
16 by Thread2
17 by Thread2
18 by Thread2
19 by Thread2
20 by Thread2

当两个线程竞争同一个monitor的时候(本文中为lock1)是互斥的,在本次运行中,monitor是先被第一个线程抢到的,这个结果也在意料之中,但是,如果他们竞争的不是同一个monitor,但是,在run方法中对同一个变量进行了改动,会发生什么呢?请看下面的例子:

private static final Object lock1 = new Object();
    private static final Object lock2 = new Object();
    private int i = 0;

    public static void main(String[] args) {
        Main main = new Main();
        main.test();
    }

    private void test() {
        Thread thread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (lock1) {
                    for (int j = 0; j < 10000000; j++) {
                        System.out.print(++i+ " by Thread1\n");
                    }
                }
            }
        });
        Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (lock2) {
                    for (int j = 0; j < 10000000; j++) {
                        System.out.print(++ i + " by Thread2\n");
                    }
                }
            }
        });
        thread.start();
        thread1.start();
    }

因为本次加大了数据量,所以就不贴完整的运行结果了,最后变量i的值如下:

19999939 by Thread1
19999940 by Thread1
19999941 by Thread1
19999942 by Thread1
19999943 by Thread1

可以看到,这里并不是我们想要看到的结果,说明在不同的监视器下对于同一个变量的访问,并不是互斥地进行的,所以并不保证线程安全

内容概要:该研究通过在黑龙江省某示范村进行24小时实地测试,比较了燃煤炉具与自动/手动进料生物质炉具的污染物排放特征。结果显示,生物质炉具相比燃煤炉具显著降低了PM2.5、CO和SO2的排放(自动进料分别降低41.2%、54.3%、40.0%;手动进料降低35.3%、22.1%、20.0%),但NOx排放未降低甚至有所增加。研究还发现,经济性和便利性是影响生物质炉具推广的重要因素。该研究不仅提供了实际排放数据支持,还通过Python代码详细复现了排放特征比较、减排效果计算和结果可视化,进一步讨了燃料性质、动态排放特征、碳平衡计算以及政策建议。 适合人群:从事环境科学研究的学者、政府环保部门工作人员、能源政策制定者、关注农村能源转型的社会人士。 使用场景及目标:①评估生物质炉具在农村地区的推广潜力;②为政策制定者提供科学依据,优化补贴政策;③帮助研究人员深入了解生物质炉具的排放特征和技术改进方向;④为企业研发更高效的生物质炉具提供参考。 其他说明:该研究通过大量数据分析和模拟,揭示了生物质炉具在实际应用中的优点和挑战,特别是NOx排放增加的问题。研究还提出了多项具体的技术改进方向和政策建议,如优化进料方式、提高热效率、建设本地颗粒厂等,为生物质炉具的广泛推广提供了可行路径。此外,研究还开发了一个智能政策建议生成系统,可以根据不同地区的特征定制化生成政策建议,为农村能源转型提供了有力支持。
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