一、线程锁
线程安全问题
其实,线程安全问题都是由全局变量及静态变量引起的。若每个线程中对全局变量、静态变量只有读操作,而无写操作,一般来说,这个全局变量是线程安全的;若有多个线程同时执行写操作,一般都需要考虑线程同步,否则的话就可能影响线程安全。
由于线程休眠的特性,从哪休眠就从哪继续执行(一个线程的事情还没干完就被其他线程挤下去了),回来继续干就会导致操作的全局变量或静态变量出现问题。
为了解决这个问题,我们就需要让线程执行完毕(不能被其他线程挤下去),以下是几种解决办法。
1、同步代码块
保证代码块执行完毕,再切换线程。
公式:
synchronized(任意对象){
线程要操作的共享数据
}
调用类
public class ThreadDemo { public static void main(String[] args) { Ticket tk = new Ticket(); Thread t01 = new Thread(tk); Thread t02 = new Thread(tk); Thread t03 = new Thread(tk); t01.start(); t02.start(); t03.start(); } }
同步代码块
public class Ticket implements Runnable { //定义出售的票源 private int ticket = 100; public void run() { while (true) { // 因为里面可以填任意对象,所以可以使用this(表示当前实例化的Ticket对象tk) synchronized (this) { //对票数判断,大于0,可以出售,变量--操作 if (ticket > 0) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 出售第 " + ticket--); } } } } }
同步代码块中的锁对象可以是任意的对象;但多个线程时,要使用同一个锁对象才能够保证线程安全。
2、同步方法
还可以将需要同步的代码块,抽出来一个方法,使用synchronized字段修饰。
public synchronized void method(){
可能会产生线程安全问题的代码
}
同步方法
public class Ticket implements Runnable { //定义出售的票源 private int ticket = 100; public void run() { while (true) { func(); } } private synchronized void func() { //对票数判断,大于0,可以出售,变量--操作 if (ticket > 0) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 出售第 " + ticket--); } } }
同步方法中的锁对象是this,如果是静态同步方法的话同步锁是本类类名.class
3、Lock接口
public class Ticket implements Runnable{ //定义出售的票源 private int ticket = 100; //在类的成员位置,创建Lock接口的实现类对象 private Lock lock = new ReentrantLock(); public void run(){ while(true){ //调用Lock接口方法lock获取锁 lock.lock(); //对票数判断,大于0,可以出售,变量--操作 if( ticket > 0){ try{ //执行可能会引发线程安全问题的代码 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 出售第 "+ticket--); }catch(Exception ex){ }finally{ //释放锁,调用Lock接口方法unlock lock.unlock(); } } } } }
二、死锁
同步锁使用的弊端:当线程任务中出现了多个同步(多个锁)时,如果同步中嵌套了其他的同步。这时容易引发一种现象:程序出现无限等待,这种现象我们称为死锁。这种情况能避免就避免掉。
三、等待唤醒机制
线程之间的通信:
多个线程在处理同一个资源,但是处理的动作(线程的任务)却不相同。通过一定的手段使各个线程能有效的利用资源。而这种手段即——等待唤醒机制。
等待唤醒机制
等待唤醒机制所涉及到的方法:
其实,所谓唤醒的意思就是让线程池中的线程具备执行资格。必须注意的是,这些方法都是在同步中才有效。同时这些方法在使用时必须标明所属锁,这样才可以明确出这些方法操作的到底是哪个锁上的线程。
仔细查看JavaAPI之后,发现这些方法并不定义在Thread中,也没定义在Runnable接口中,却被定义在了Object类中,为什么这些操作线程的方法定义在Object类中?
因为这些方法在使用时,必须要标明所属的锁,而锁又可以是任意对象。能被任意对象调用的方法一定定义在Object类中。
1 package cn.x5456.demo; 2 3 public class ThreadDemo { 4 public static void main(String[] args) { 5 Resource r = new Resource(); 6 7 // 共享数据 8 Input in = new Input(r); 9 Output out = new Output(r); 10 11 Thread tin = new Thread(in); 12 Thread tout = new Thread(out); 13 14 tin.start(); 15 tout.start(); 16 } 17 }
1 package cn.x5456.demo; 2 3 public class Input implements Runnable{ 4 private Resource r; 5 int i = 0; 6 7 public Input(Resource r){ 8 this.r=r; 9 } 10 11 12 public void run() { 13 while (true){ 14 synchronized (r){ //要使用同一个对象来看着Input和Output两个同步方法(否则就各自走各自的了) 15 if(r.flag){ 16 try { 17 r.wait(); //使用同一个对象才能等待+启动 18 } catch (InterruptedException e) { 19 e.printStackTrace(); 20 } 21 } 22 if(i%2==0){ 23 r.name = "张三"; 24 r.sex = "男"; 25 }else{ 26 r.name = "lisi"; 27 r.sex = "nv"; 28 } 29 i++; 30 r.flag = true; 31 r.notify(); //唤醒另一边 32 } 33 } 34 } 35 }
1 package cn.x5456.demo; 2 3 public class Output implements Runnable{ 4 private Resource r; 5 6 public Output(Resource r) { 7 this.r = r; 8 } 9 10 11 @Override 12 public void run() { 13 while (true){ 14 synchronized (r){ 15 if(!r.flag){ 16 try { 17 r.wait(); 18 } catch (InterruptedException e) { 19 e.printStackTrace(); 20 } 21 } 22 System.out.println(r.name+".."+r.sex); 23 //标记改成false,唤醒对方线程 24 r.flag = false; 25 r.notify(); 26 } 27 } 28 } 29 }
1 package cn.x5456.demo; 2 3 public class Resource { 4 String name; 5 String sex; 6 boolean flag = false; 7 }