Java多线程

Java线程总结（二）

一.线程同步

(一).同步代码块：

1.概述：
 由于run方法的方法体不具有同步安全性，所以，当有两个并发线程一起修改同一个文件时，可能会出现异常，所以引入同步监视器来解决。
2.语法格式：

synchronized(obj)
{
	//同步代码块
}

obj相当于同步监视器
线程开始执行同步代码块之前，必须先获得对同步监视器的锁定

任何时候只能有一条线程可以获得对同步监视器的锁定，当同步代码块执行结束后，该线程释放对同步监视器的锁定，这样可以保证并发线程在任何时候，只有一条线程可以进入修改共享资源的代码区，保证了线程的安全性。

(二).同步方法：

1.定义：
 被关键字synchronized修饰的方法，成为同步方法。不需要指定同步监视器，其监视器是this，也就是其对象本身。
synchronized关键字可以修饰方法，可以修饰代码块，但不能修饰构造器，属性等
2.同步方法的使用可以将类变成线程安全的类，其特征为：

可以被多个线程安全访问
每个线程调用该对象的任意方法后，均可得到正确的结果
每个线程调用该方法的任意方法之后，该对象的状态依然保持合理

(三).释放同步监视器的锁定

 程序无法显示释放对同步监视器的锁定，线程会在如下几种情况释放对同步监视器的锁定：

 当线程的同步方法，同步代码块执行结束后，当前线程即释放同步监视器
 当线程在同步代码块，同步方法中遇到break，return终止改代码块，该方法的执行，当前线程即释放同步监视器
 当线程在同步代码块，同步方法中出现了未处理的Error或Exception，导致其异常结束，会释放
 当线程执行同步代码块或同步方法时，程序执行同步监视器对象的wait()方法，则当前线程暂停，并释放同步监视器

当遇到下面的情况，线程不会释放同步监视器：

 执行同步代码块或同步方法时，程序调用Thread.sleep(),Thread.yield()方法来暂停当前程序的执行，当前程序不会释放同步监视器
 线程执行同步代码块时，其他线程调用了该线程的suspend方法将该线程挂起，该线程不会释放同步监视器。

二.同步锁

 Lock是控制多个线程对共享资源进行访问的工具。通常，锁提供了对公共资源的独占访问，每次只能有一个线程对Lock对象加锁，线程开始访问共享资源之前应先获得Lock对象。
通常使用ReentrantLock,可以显示地加锁，释放锁。
 在使用Lock对象进行同步时，锁定和释放锁出现在不同的范围时，一般用finally块来确保在必要时释放锁。

 同步方法或同步代码块使用与竞争资源相关的，隐式的同步监视器，并且强制要求加锁和释放锁出现在一个块结构中，当获取多个锁时，其必须以相反顺序释放，且在于所有锁被获取时相同范围内释放所有锁

死锁

 当两个线程相互等待对方释放同步监视器时会发生死锁，当出现死锁时，整个程序不会发生异常，也不会给出任何提示，只是所有线程处于阻塞状态，无法继续。

三.线程通信

(一).线程的协调运行

wait():导致当前线程等待，直到其他线程调用该同步监视器里的notify()方法，或notifyAll()方法来唤醒线程。该方法无时间参数时，会一直等待，直到其他线程通知；有参数的会在指定时间内苏醒
notify()：唤醒在此同步监视器上等待的单个线程，如果所有线程均处于等待状态，则会随机选择一个，前提是放弃对同步监视器的锁定
notifyAll()：唤醒在此同步监视器上等待的所有线程，前提是放弃对同步监视器的锁定
调用这三个方法时，必须使用synchronized后括号里的对象，来调用

(二).使用条件变量控制协调

 当使用Lock对象来保证同步时，Java提供Condition类来保持协调，可以让那些已经得到Lock对象却无法继续执行的线程释放Lock对象，也可以唤醒其他处于等待的线程。

 Condition实例实质上被绑定在Lock对象上，要获得该实例调用Lock对象newCondition()方法即可。Condition类提供如下三个方法：

 await():类似于隐式同步监视器上的wait()方法，等待signal()方法，或signalAll()方法来唤醒该线程。
 signal()：唤醒在此同步监视器上等待的单个线程，如果所有线程均处于等待状态，则会随机选择一个，前提是放弃对同步监视器的锁定
 signalAll()：唤醒在此同步监视器上等待的所有线程，前提是放弃对同步监视器的锁定

(三).使用管道流

 管道流存在三种形式：PipedInputStream和PipedOutStream,PipedReader和PipedWriter以及Pipe.SinkChannel和Pipe.SourceChannel,他们分别是管道字节流，管道字符流，和新IO的管道Channel。

 使用管道流实现多线程通信可按照如下步骤：

1.使用new操作符分别创建管道输入流和管道输出流
2.使用管道输入流或管道输出流的connect方法把两个输入输出流连接起来
3.将管道输入流，管道输出流分别传入两个线程
4.两个线程可以分别依赖各自的管道输入流，管道输出流进行通信