java多线程(二)线程的互斥

最新推荐文章于 2021-02-16 13:20:40 发布

原创最新推荐文章于 2021-02-16 13:20:40 发布 · 347 阅读

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本文深入探讨了多线程环境下互斥问题的重要性，通过实例展示了互斥的概念及其解决方法——使用锁。文章详细介绍了如何在Java中实现锁机制，包括传统的synchronized关键字和更现代的ReentrantLock类。通过代码示例，阐述了锁如何确保多线程环境下的数据一致性，避免了资源冲突和数据混乱的情况。

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多线程相对于单线程而言，大大的提高了硬件CPU的使用率，提高了处理的速度。任何事物带来的都是两面性的，多线程为我们带来性能提高的同时也带来了许多的安全性问题。
说互斥之前，先说一下什么是互斥，举个列子，一天去ATM机取钱，如果没有互斥的话，你正取着钱突然有个人冲进来把你的钱抢走了。这时候你想，要是我有个锁我把门给锁住，等我取完了在把锁打开，这样子其他人就没法子冲进来取我的钱了吧，简单说，就是在干一件事的时候，不允许任何人进来打扰我。同样的多线程中也存在类似的问题，解决的办法呢就是加上锁。
看个代码列子

Java代码收藏代码
public static void main(String[] args) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
String data = "woshiyigezhongguoren";
for(int i=1;i<100;i++){
try {
Thread.sleep(20);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
for(int j=0;j<data.length();j++){
System.out.print(data.charAt(j));
}
System.out.println();
}
}
}).start();

String data = "tashilianggren";
for(int i=1;i<100;i++){
try {
Thread.sleep(20);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
for(int j=0;j<data.length();j++){
System.out.print(data.charAt(j));
}
System.out.println();
}
}
没有互斥的结果

Java代码收藏代码
woshiyigezhongguoren
tashilianggren
woshiyigezhongguoren
tashilianggren
tashilianggren
woshiyigezhongguoren
twoshiyigezhaosnhiglgiuaonrgegn
ren //这里出问题了
twashilianggroesn
hiyigezhongguoren
tashilianggren
这就好比你去取钱取到一半main线程冲进来了，把你的钱抢走了。在jdk1.5之前是解决办法是为这段代码加上一个锁用法非常的简单
Java代码收藏代码
synchronized(锁对象){
}
使用同一个锁对象做锁的代码块是安全的，你想嘛，我都锁住了，我不放开锁别人别想进来嘛。
Java代码收藏代码
public static void main(String[] args) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
String data = "woshiyigezhongguoren";
for(int i=1;i<100;i++){
try {
Thread.sleep(20);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
synchronized (Test.class) { //同步锁这里使用的类模板为锁
for(int j=0;j<data.length();j++){
System.out.print(data.charAt(j));
}
System.out.println();
}
}
}
}).start();

String data = "tashilianggren";
for(int i=1;i<100;i++){
try {
Thread.sleep(20);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
synchronized (Test.class) { //同步锁这里使用的类模板为锁
for(int j=0;j<data.length();j++){
System.out.print(data.charAt(j));
}
System.out.println();
}
}
}
加上锁之后synchronized中只能有一个线程同时执行，并且在线程的执行过程中不会被干扰，锁都在自己手里，谁还能打扰的了呢。所以上面的问题解决了。
第二种解决方案，同样也是加锁，jdk1.5提供了新的并发包，改进了锁的性能，而且将隐式锁转变为显示锁，就是说我们可以用代码调用方法来获取锁，释放锁。
Java代码收藏代码
final Lock lock = new ReentrantLock();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
String data = "woshiyigezhongguoren";
for(int i=1;i<100;i++){
try {
Thread.sleep(20);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
try {
lock.lock(); //获取锁
for(int j=0;j<data.length();j++){
System.out.print(data.charAt(j));
}
System.out.println();
}finally{
lock.unlock(); //必须手动的释放锁放在finally中
}
}
}
}).start();

String data = "tashilianggren";
for(int i=1;i<100;i++){
try {
Thread.sleep(20);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
try {
lock.lock();//获取锁
for(int j=0;j<data.length();j++){
System.out.print(data.charAt(j));
}
System.out.println();
}finally{
lock.unlock();//必须手动的释放锁放在finally中
}
}
}
这样也解决我们的问题。jdk1.8又添加了新的锁。据说性能又有提高呢。这篇就到这里吧。