Java 线程同步
线程同步是防止多个线程访问同一数据源的时候造成数据破坏,如下所示:
Bank.java:
public class Bank {
private int count =0;//账户余额
//存钱
public void addMoney(int money){
count +=money;
System.out.println(System.currentTimeMillis()+"存进:"+money);
}
//取钱
public void subMoney(int money){
if(count-money < 0){
System.out.println("余额不足");
return;
}
count -=money;
System.out.println(+System.currentTimeMillis()+"取出:"+money);
}
//查询
public void lookMoney(){
System.out.println("账户余额:"+count);
}
}
Test.java:
public class Test {
public static void main(String[] args)
{
final Bank bank=new Bank();
Thread tadd=new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
while(true){
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
bank.addMoney(100);
bank.lookMoney();
System.out.println("\n");
}
}
});
Thread tsub = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
while(true){
bank.subMoney(100);
bank.lookMoney();
System.out.println("\n");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
});
tsub.start();
tadd.start();
}
}
输出结果:
余额不足
账户余额:0
1480263695765存进:100
账户余额:100
1480263695765取出:100
账户余额:0
1480263696766存进:100
账户余额:100
1480263696766取出:100
账户余额:0
1480263697766存进:100
1480263697766取出:100
账户余额:0
账户余额:0
余额不足
1480263698766存进:100
账户余额:100
账户余额:100
截取一部分结果可以看到并不能保证每次都是先存后取,这就是线程不同步的结果。
线程同步的方法
synchronized关键字
由于java的每个对象都有一个内置锁,当用此关键字修饰方法时,内置锁会保护整个方法。在调用该方法前,需要获得内置锁,否则就处于阻塞状态。
修改上面例子的Bank.java,如下所示:
public class Bank {
private int count =0;//账户余额
//存钱
public synchronized void addMoney(int money){
count +=money;
System.out.println(System.currentTimeMillis()+"存进:"+money);
}
//取钱
public synchronized void subMoney(int money){
if(count-money < 0){
System.out.println("余额不足");
return;
}
count -=money;
System.out.println(+System.currentTimeMillis()+"取出:"+money);
}
//查询
public void lookMoney(){
System.out.println("账户余额:"+count);
}
}
运行结果如下:
余额不足
账户余额:0
1441791806699存进:100
账户余额:100
1441791806700取出:100
账户余额:0
1441791807699存进:100
账户余额:100
在方法前面添加关键字保证同步,或者可以同步代码块,如下:
public class Bank {
private int count =0;//账户余额
//存钱
public void addMoney(int money){
synchronized (this) {
count +=money;
}
System.out.println(System.currentTimeMillis()+"存进:"+money);
}
//取钱
public void subMoney(int money){
synchronized (this) {
if(count-money < 0){
System.out.println("余额不足");
return;
}
count -=money;
}
System.out.println(+System.currentTimeMillis()+"取出:"+money);
}
//查询
public void lookMoney(){
System.out.println("账户余额:"+count);
}
}
效果是和上面一样的。
特殊域变量volatile
- volatile关键字为域变量的访问提供了一种免锁机制
- 使用volatile修饰域相当于告诉虚拟机该域可能会被其他线程更新
- 因此每次使用该域就要重新计算,而不是使用寄存器中的值
- volatile不会提供任何原子操作,它也不能用来修饰final类型的变量
public class Bank {
private volatile int count = 0;// 账户余额
// 存钱
public void addMoney(int money) {
count += money;
System.out.println(System.currentTimeMillis() + "存进:" + money);
}
// 取钱
public void subMoney(int money) {
if (count - money < 0) {
System.out.println("余额不足");
return;
}
count -= money;
System.out.println(+System.currentTimeMillis() + "取出:" + money);
}
// 查询
public void lookMoney() {
System.out.println("账户余额:" + count);
}
}
ReentrantLock
在JavaSE5.0中新增了一个java.util.concurrent包来支持同步。ReentrantLock类是可重入、互斥、实现了Lock接口的锁, 它与使用synchronized方法和快具有相同的基本行为和语义,并且扩展了其能力。
Bank.java的修改如下:
public class Bank {
private int count = 0;// 账户余额
//需要声明这个锁
private Lock lock = new ReentrantLock();
// 存钱
public void addMoney(int money) {
lock.lock();//上锁
try{
count += money;
System.out.println(System.currentTimeMillis() + "存进:" + money);
}finally{
lock.unlock();//解锁
}
}
// 取钱
public void subMoney(int money) {
lock.lock();
try{
if (count - money < 0) {
System.out.println("余额不足");
return;
}
count -= money;
System.out.println(+System.currentTimeMillis() + "取出:" + money);
}finally{
lock.unlock();
}
}
// 查询
public void lookMoney() {
System.out.println("账户余额:" + count);
}
}
效果和上面一样。
ThreadLocal
修改Bank.java如下:
public class Bank {
private static ThreadLocal<Integer> count = new ThreadLocal<Integer>(){
@Override
protected Integer initialValue() {
// TODO Auto-generated method stub
return 0;
}
};
// 存钱
public void addMoney(int money) {
count.set(count.get()+money);
System.out.println(System.currentTimeMillis() + "存进:" + money);
}
// 取钱
public void subMoney(int money) {
if (count.get() - money < 0) {
System.out.println("余额不足");
return;
}
count.set(count.get()- money);
System.out.println(+System.currentTimeMillis() + "取出:" + money);
}
// 查询
public void lookMoney() {
System.out.println("账户余额:" + count.get());
}
}
结果:
1480265316566存进:100
账户余额:100
余额不足
账户余额:0
1480265317566存进:100
账户余额:200
余额不足
账户余额:0
1480265318566存进:100
账户余额:300
余额不足
账户余额:0
1480265319566存进:100
账户余额:400
看到结果是只存不取。