Java中synchronized关键字实现线程同步互斥

Java多线程程序现在很常见,和数据库操作系统一样,多个线程会共享一个堆内存,如果不加以控制,不进行线程之间的同步,会造成数据混乱等。

先看看下面这个程序:

public class TestSynchronized implements Runnable {
 Timer timer = new Timer();

public static void main(String args[]) {
  TestSynchronized test = new TestSynchronized();
  Thread t1 = new Thread(test);
  Thread t2 = new Thread(test);
  t1.setName("t1");
  t2.setName("t2");
  t1.start();
  t2.start();
 }

public void run() {
  timer.add(Thread.currentThread().getName());
 }
}

class Timer {
 private static int num = 0;

public void add(String name) {
  // synchronized(this){ //没有同步,将导致num的数目不正常
  num++;
  try {
   Thread.sleep(1);
  } catch (Exception e) {
  }
  System.out.println(name + ", 你是第" + num + "个使用timer的线程");
  // }
 }
}输出的结果:

t1, 你是第2个使用timer的线程
t2, 你是第2个使用timer的线程

num两次都是2。这里很明显是两个线程在访问同一个Timer对象的num变量时交替进行,所以最后打印的时候都是2;

如何实现不同线程之间互斥访问这个num呢,使用synchronized同步代码块即可解决,用synchronized(this){}将需要同步代码块圈起来。

输出正常结果:

t2, 你是第1个使用timer的线程
t1, 你是第2个使用timer的线程


synchronized的另一个用法是同步方法,就是在方法之前加上修饰符synchronized。那么不同线程在访问同一个对象的synchronized方法时就会互斥访问,从而达到同步

下面是一个经典的生产消费者模型代码:


public class TestSynchronized {
 public static void main(String[] args) {
  SyncStack ss = new SyncStack();
  Producer p = new Producer(ss);
  Consumer c = new Consumer(ss);
  Thread tp = new Thread(p);
  Thread tc = new Thread(c);
  tp.start();
  tc.start();
 }
}

class Bread {
 int id;

Bread(int id) {
  this.id = id;
 }

public String toString() {
  return "Bread: " + id;
 }
}

class SyncStack {
 int index = 0;
 Bread[] breads = new Bread[6];

public synchronized void push(Bread b) {
  if (index == breads.length) {// 注意只能用while不能用if;因为wait会异常
   try {
    this.wait();// 访问当前对象的线程wait()
   } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
   }
  }
  this.notify();
  breads[index] = b;
  index++;
  System.out.println("生产了:" + b);
 }

public synchronized Bread pop() {
  if (index == 0) {
   try {
    this.wait();// wait的时候锁已经不归该线程所有,但是sleep还有锁
   } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
   }
  }
  this.notify();// 叫醒一个正在该对象上wait的一个线程
  index--;
  System.out.println("消费了:" + breads[index]);
  return breads[index];
 }
}

class Producer implements Runnable {
 SyncStack ss = null;

Producer(SyncStack ss) {
  this.ss = ss;
 }

public void run() {
  for (int i = 0; i < 20; i++) {
   Bread b = new Bread(i);
   ss.push(b);
   // System.out.println("生产了:"+b);
   try {
    Thread.sleep((int) Math.random() * 1000);
   } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
   }
  }
 }
}

class Consumer implements Runnable {
 SyncStack ss = null;

Consumer(SyncStack ss) {
  this.ss = ss;
 }

public void run() {
  for (int i = 0; i < 20; i++) {
   Bread b = null;
   b = ss.pop();
   // System.out.println("消费了:"+breads[index]);//放到这里用if的话会出问题,先打出消费0,再打出生产0
   try {
    Thread.sleep((int) Math.random() * 1000);
   } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
   }
  }
 }
}

同步栈对象SyncStack的push和pop方法就是同步方法。生产者线程和消费者线程将会互斥访问pop和push方法。

Java中synchronized关键字实现线程同步互斥

内容版权声明:除非注明,否则皆为本站原创文章。

转载注明出处:https://www.heiqu.com/8ea0f16ab85a6c2f14b978a12ccb72b0.html