经典等待(wait)通知(notifyAll)模式解决线程之间同步

最新推荐文章于 2023-01-20 20:42:56 发布

原创最新推荐文章于 2023-01-20 20:42:56 发布 · 576 阅读

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本文探讨了Java并发编程中如何使用synchronized关键字确保主线程能够获取子线程更新后的值。通过具体代码示例说明了锁的工作原理及其实现方式。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

首先，请大家看如下代码：

public class ConcurrentTest {
    // 创建map，可用其他任何map，ConcurrentHashMap加锁分段map，更具说服力
    static ConcurrentHashMap map = new ConcurrentHashMap();
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
                map.put("abc", 123);
                Thread thread = new Thread(new Workers(), "线程1");
                thread.start();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "----" + (map.get("abc") == 123 ? "获取线程失败--值：" + map.get("abc") : "获取线程成功--值：" + map.get("abc")));
                map.clear();

        }
    }
    static class Workers implements Runnable {
        public void run () {
                map.put("abc", 12);
        }
    }
}

打印的结果会是什么呢？（打印结果可能有所不同，与JVM和CPU的执行有关）

大家应该都知道结果是什么，有时候会获取更新为12，但大多数都会获取更新失败为123，原因是主线程在线程处理当中可能会先于子线程执行，可以怎么能总让主线程更新到子线程的值呢？

锁，是我们最能先想到的解决方案。

public class ConcurrentTest {
    static ConcurrentHashMap map = new ConcurrentHashMap();
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            // 线程state状态空闲，主线程获取到锁
            synchronized (ConcurrentTest.class) {
                map.put("abc", 123);
                Thread thread = new Thread(new Workers(), "线程1");
                thread.start();
                // 启动线程，锁等待，并释放锁，等待子线程锁的通知
                ConcurrentTest.class.wait();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "----" + (map.get("abc") == 123 ? "获取线程失败--值：" + map.get("abc") : "获取线程成功--值：" + map.get("abc")));
                map.clear();
            }
        }
    }
    static class Workers implements Runnable {
        public void run () {
            // 通过主线程释放锁，锁空闲，子线程得到锁
            synchronized (ConcurrentTest.class) {
                map.put("abc", 12);
                // 执行完put方法加入map，通知所有正在等待的锁执行，.notify()通知这个锁执行同样，notifyAll()可以提高效率
                ConcurrentTest.class.notifyAll();
            }
        }
    }
}

执行.结果

至此，主线程能确保打印出来的是子线程更新够的值、

浅析：

synchronized 锁是一个重量级锁，他可以锁住一个对象，他可以具体表现为三种形式（取自《Java并发编程的艺术》P12）

1）普通同步方法，锁是当前的实例对象

2）静态同步方法，锁是当前类的class对象

3）同步方法块，锁是synchronized括号里面配置的对象

我们这里用到的锁住当前类的class对象，给对象加锁，当前Thread中的state为空闲状态（state = 0），所以主线程获取到了当前锁，当启动子线程的时候，调用对象Object类的wait()，等待方法，让当前锁等待，锁等待的时候会释放锁，其他阻塞线程会获取到当前的锁，所以子线程中的synchronized中获取到了锁，执行，当执行的notity()方法的时候，会通知因wait而阻塞的线程，而此时map的数据已经更新完毕，在wait执行之后释放锁，所以，主线程一点会更新到最新的值。

这是基础的实现方式，有好的或者更优化的方式还请交流（我还是个小白。。。）