多线程的同步机制——-7种 同步方法 （使用sychronized修饰的方法） 同步代码块 （使用sychronized修饰的语句块） 使用重入锁实现线程同步（ReentrantLock） 使用特殊域变量(volatile)实现同步(每次重新计算，安全但并非一致) 使用局部变量实现线程同步（ThreadLocal）以空间换时间 使用原子变量实现线程同步(AtomicInteger(乐观锁)) 使用阻塞队列实现线程同步(BlockingQueue （常用）add(),offer(),put() 为什么要同步？ java允许多线程并发控制，当多个线程同时操作一个可共享的资源变量时（如数据的增删改查），将会导致数据不准确，相互之间产生冲突，因此加入同步锁以避免在该线程没有完成操作之前，被其他线程的调用，从而保证了该变量的唯一性和准确性。 1. 同步方法：synchronized关键字修饰的方法。 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。 代码如： public synchronized void save(){} 注： synchronized关键字也可以修饰静态方法，此时如果调用该静态方法，将会锁住整个类 2. 同步代码块：有synchronized关键字修饰的语句块。 被该关键字修饰的语句块会自动被加上内置锁，从而实现同步 代码如： synchronized(object){ //语句块 } 注：同步是一种高开销的操作，因此应该尽量减少同步的内容。 通常没有必要同步整个方法，使用synchronized代码块同步关键代码即可。 3.使用重入锁实现线程同步 EnentrantLock 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方法和块具有相同的基本行为和语义，并且扩展了其能力 ReentrantLock类的常用方法有： ReentrantLock() : 创建一个ReentrantLock实例 lock() : 获得锁 unlock() : 释放锁 注：ReentrantLock()还有一个可以创建公平锁的构造方法，但由于能大幅度降低程序运行效率，不推荐使用 class Bank { private int account = 100; //需要声明这个锁 private Lock lock = new ReentrantLock(); public int getAccount() { return account; } //这里不再需要synchronized public void save(int money) { lock.lock(); try{ account += money; }finally{ lock.unlock(); //及时释放锁 } } ｝ 关于Lock对象和synchronized关键字的选择： a.最好两个都不用，使用一种java.util.concurrent包提供的机制，能够帮助用户处理所有与锁相关的代码。 b.如果synchronized关键字能满足用户的需求，就用synchronized，因为它能简化代码 c.如果需要更高级的功能，就用ReentrantLock类，此时要注意及时释放锁，否则会出现死锁，通常在finally代码释放锁 4. 使用特殊域变量(volatile)实现同步(每次重新计算，安全但并非一致) a. volatile关键字为域变量的访问提供了一种免锁机制， b. 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， c. 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 d. 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 //需要同步的变量加上volatile private volatile int account = 100; 注： 多线程中的非同步问题主要出现在对域的读写上，如果让域自身避免这个问题，则就不需要修改操作该域的方法。 用final域，有锁保护的域和volatile域可以避免非同步的问题。 5.使用局部变量实现线程同步 如果使用ThreadLocal管理变量，则每一个使用该变量的线程都获得该变量的副本， 副本之间相互独立，这样每一个线程都可以随意修改自己的变量副本，而不会对其他线程产生影响。变量局部化。 java.lang 类 ThreadLocal<T> java.lang.Object java.lang.ThreadLocal<T> 直接已知子类： InheritableThreadLocal ThreadLocal 类的常用方法： ThreadLocal() : 创建一个线程本地变量 get() : 返回此线程局部变量的当前线程副本中的值 initialValue() : 返回此线程局部变量的当前线程的”初始值” set(value) : 将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置为value public class Bank{ //使用ThreadLocal类管理共享变量account private static ThreadLocal<Integer> account = new ThreadLocal<Integer>(){ @Override protected Integer initialValue(){ return 100; } }; public void save(int money){ account.set(account.get()+money); } public int getAccount(){ return account.get(); } } 注：ThreadLocal与同步（Synchronized）机制 a.ThreadLocal与同步机制都是为了解决多线程中相同变量的访问冲突问题。 b.前者采用以”空间换时间”的方法，后者采用以”时间换空间”的方式 6.使用原子变量实现线程同步 需要使用线程同步的根本原因在于对普通变量的操作不是原子的。 那么什么是原子操作呢？ 原子操作就是指将读取变量值、修改变量值、保存变量值看成一个整体来操作 即:这几种行为要么同时完成，要么都不完成。 7.使用阻塞队列实现线程同步 阻塞队列与普通队列的区别在于: 当队列是空的时，从队列中素的操作将会被阻塞， 或者当队列是满时，往队列里添加素的操作会被阻塞。 试图从空的阻塞队列中素的线程将会被阻塞，直到其他的线程往空的队列插入新的素。 同样，试图往已满的阻塞队列中添加新素的线程同样也会被阻塞，直到其他的线程使队列重新变得空闲起来， 如从队列中移除一个或者多个素，或者完全清空队列，同时，阻塞队列里面的put、take方法是被加：synchronized 同步限制 add()方法会抛出异常 offer()方法返回false put()方法会阻塞 （1）BlockingQueue （常用） 素的时候等待队列里有素，否则阻塞 保存素的时候等待队列里有空间，否则阻塞 用来简化生产者消费者在多线程环境下的开发 （2）ArrayBlockingQueue （数组阻塞队列） （3）DelayQueue （延迟队列） （4）LinkedBlockingQueue （链表阻塞队列） （5）PriorityBlockingQueue （优先级阻塞队列）
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