浅谈Java多线程的同步问题

多线程的同步依靠的是对象锁机制,synchronized关键字的背后就是利用了封锁来实现对共享资源的互斥访问。下面以一个简单的实例来进行对比分析。实例要完成的工作非常简单,就是创建10个线程,每个线程

    多线程的同步依靠的是对象锁机制,synchronized关键字的背后就是利用了封锁来实现对共享资源的互斥访问。

下面以一个简单的实例来进行对比分析。实例要完成的工作非常简单,就是创建10个线程,每个线程都打印从099100个数字,我们希望线程之间不会出现交叉乱序打印,而是顺序地打印。

先来看第一段代码,这里我们在run()方法中加入了synchronized关键字,希望能对run方法进行互斥访问,但结果并不如我们希望那样,这是因为这里synchronized锁住的是this对象,即当前运行线程对象本身。代码中创建了10个线程,而每个线程都持有this对象的对象锁,这不能实现线程的同步。

浅谈Java多线程的同步问题
浅谈Java多线程的同步问题
代码

package
 com.vista;


class
 MyThread 
implements
 java.lang.Runnable
{
    

private
 
int
 threadId;

    
public
 MyThread(
int
 id)
    {
        

this
.threadId 
=
 id;
    }
    @Override
    

public
 
synchronized
 
void
 run() 
    {
        

for
 (
int
 i 
=
 
0
; i 
<
 
100

++
i)
        {
            System.out.println(

"
Thread ID: 
"
 
+
 
this
.threadId 
+
 
"
 : 
"
 
+
 i);
        }
    }
}

public
 
class
 ThreadDemo
{
    

/**

     * 

@param
 args
     * 

@throws
 InterruptedException 
     

*/

    

public
 
static
 
void
 main(String[] args) 
throws
 InterruptedException
    {
        

for
 (
int
 i 
=
 
0
; i 
<
 
10

++
i)
        {
            

new
 Thread(
new
 MyThread(i)).start();
            Thread.sleep(

1
);
        }
    }
}

      从上述代码段可以得知,要想实现线程的同步,则这些线程必须去竞争一个唯一的共享的对象锁。

      基于这种思想,我们将第一段代码修改如下所示,在创建启动线程之前,先创建一个线程之间竞争使用的Object对象,然后将这个Object对象的引用传递给每一个线程对象的lock成员变量。这样一来,每个线程的lock成员都指向同一个Object对象。我们在run方法中,对lock对象使用synchronzied块进行局部封锁,这样就可以让线程去竞争这个唯一的共享的对象锁,从而实现同步。

浅谈Java多线程的同步问题
浅谈Java多线程的同步问题
代码

package
 com.vista;


class
 MyThread 
implements
 java.lang.Runnable
{
    

private
 
int
 threadId;
    

private
 Object lock;
    

public
 MyThread(
int
 id, Object obj)
    {
        

this
.threadId 
=
 id;
        

this
.lock 
=
 obj;
    }
    @Override
    

public
  
void
 run() 
    {
        

synchronized
(lock)
        {
            

for
 (
int
 i 
=
 
0
; i 
<
 
100

++
i)
            {
                System.out.println(

"
Thread ID: 
"
 
+
 
this
.threadId 
+
 
"
 : 
"
 
+
 i);
            }
        }
    }
}

public
 
class
 ThreadDemo
{
    

/**

     * 

@param
 args
     * 

@throws
 InterruptedException 
     

*/

    

public
 
static
 
void
 main(String[] args) 
throws
 InterruptedException
    {
        Object obj 

=
 
new
 Object();
        

for
 (
int
 i 
=
 
0
; i 
<
 
10

++
i)
        {
            

new
 Thread(
new
 MyThread(i, obj)).start();
            Thread.sleep(

1
);
        }
    }
}

从第二段代码可知,同步的关键是多个线程对象竞争同一个共享资源即可,上面的代码中是通过外部创建共享资源,然后传递到线程中来实现。我们也可以利用类成员变量被所有类的实例所共享这一特性,因此可以将lock用静态成员对象来实现,代码如下所示:

 

浅谈Java多线程的同步问题
浅谈Java多线程的同步问题
代码

package
 com.vista;


class
 MyThread 
implements
 java.lang.Runnable
{
    

private
 
int
 threadId;
    

private
 
static
 Object lock 
=
 
new
 Object();
    

public
 MyThread(
int
 id)
    {
        

this
.threadId 
=
 id;
    }
    @Override
    

public
  
void
 run() 
    {
        

synchronized
(lock)
        {
            

for
 (
int
 i 
=
 
0
; i 
<
 
100

++
i)
            {
                System.out.println(

"
Thread ID: 
"
 
+
 
this
.threadId 
+
 
"
 : 
"
 
+
 i);
            }
        }
    }
}

public
 
class
 ThreadDemo 
{
    

/**

     * 

@param
 args
     * 

@throws
 InterruptedException 
     

*/

    

public
 
static
 
void
 main(String[] args) 
throws
 InterruptedException
    {
        

for
 (
int
 i 
=
 
0
; i 
<
 
10

++
i)
        {
            

new
 Thread(
new
 MyThread(i)).start();
            Thread.sleep(

1
);
        }
    }
}

再来看第一段代码,实例方法中加入sychronized关键字封锁的是this对象本身,而在静态方法中加入sychronized关键字封锁的就是类本身。静态方法是所有类实例对象所共享的,因此线程对象在访问此静态方法时是互斥访问的,从而可以实现线程的同步,代码如下所示:

浅谈Java多线程的同步问题
浅谈Java多线程的同步问题
代码

package
 com.vista;


class
 MyThread 
implements
 java.lang.Runnable
{
    

private
 
int
 threadId;
    
    

public
 MyThread(
int
 id)
    {
        

this
.threadId 
=
 id;
    }
    @Override
    

public
  
void
 run() 
    {
        taskHandler(

this
.threadId);
    }
    

private
 
static
 
synchronized
 
void
 taskHandler(
int
 threadId)
    {
        

for
 (
int
 i 
=
 
0
; i 
<
 
100

++
i)
        {
            System.out.println(

"
Thread ID: 
"
 
+
 threadId 
+
 
"
 : 
"
 
+
 i);
        }
    }
}

public
 
class
 ThreadDemo
{
    

/**

     * 

@param
 args
     * 

@throws
 InterruptedException 
     

*/

    

public
 
static
 
void
 main(String[] args) 
throws
 InterruptedException
    {
        

for
 (
int
 i 
=
 
0
; i 
<
 
10

++
i)
        {
            

new
 Thread(
new
 MyThread(i)).start();
            Thread.sleep(

1
);
        }
    }
}

 

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