Java线程同步（synchronized wait notify）

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autumn 2023-06-09 04:55:34 博主文章分类：Java笔记

文章标签 原子操作同步方法对象锁 文章分类 HarmonyOS 后端开发

Java线程同步（synchronized wait notify）

同步（阻塞）：是一种防止对共享资源访问导致的数据不一致的一种模式。

详细请参看操作系统。

在Java中，由于对多线程的支持，对同步的控制主要通过以下几个方法，synchronized，和wait(),notify()和notifyAll(),下面进行一一的讲解：

A关键字synchronized

每个java对象都有一把锁，当有多个线程同时访问共享资源的时候，需要Synchronize 来控制安全性， synchronize 分 synchronize 方法和synchronize块，使用synchronize块时，一定要显示的获得该对象的锁（如synchronize（object))而方法则不需要。

java的内存模型是对每一个进程有一个主内存，每个线程有自己的内存，他们从主内存中取数据，然后计算，再存入主内存中。

并发问题如下：如果多个线程同事操作同一数据， A线程从主内存中取的I的值为1，然后进行加1操作，这时B线程也取I的值，进行加2操作，然后A存入2到主内存中， B也存入，这样就覆盖了A的值（同数据库中的并发问题一样）。

解决办法是用synchronize，如用synchronized（I）。被synchronize 修饰的方法（块）把以下三步操作当成一个原子操作：取数据，操作数据，存数据。我们知道原子操作是不可以被打断的，所以其保证了数据一致性，这样同一时间只有一个线程再执行，对性能有一定的影响。这也是synchronize的第二个作用：保证统一时间只有一个线程再运行。当实现SOCKET连接的时候经常用到.

JAVA中规定对非FLOAT, LONG的原始类型的取和存操作为原子操作。其实就是对一个字（32位）的取，存位原始操作，因为FLOAT, LONG为两个字节的长度，所以其取，存为非原子操作。如果想把他们也变为原子操作，可以用VOLATILE关键字来修饰

使用方法：

作用区域主要有两种：

1.方法

2.代码块

被synchronized声明的方法被称为同步方法，被其修饰的代码块称为同步语句。无论是同步方法还是同步语句，只要声明为同步了，在同一时刻，同一个对象的同步XX是不可以被同时访问的，而不同对象之间的同步方法是互不干扰的。

具体实现（如下代码都在某个类定义中）：

同步方法：

Public synchronized void change() {
//
}

同步语句：（因为效率问题，有时考虑使用同步语句块）

Public void change() {
Synchronized(this) {

}
}

这个同步语句是针对当前对象的，有时，我们就是想让一段代码同步，可能与当前对象并没什么关系，可以自定义同步的锁。如下：

private byte[]  lock= new byte[0];

 
  Public void change() {
Synchronized(lock) {

}
}

自定义锁注意事项：

1必须是private，防止在类外部引用改变。

2如果可能用到，重写get方法，返回对象的clone,而不是本身。

其他用法：

Synchronized除了可以作用于方法，代码块，还可以作用于静态方法，类，某个实例。但是都存在效率问题，一定要慎用。

Class Foo 　　{ 　　

public synchronizedstatic void methodAAA()// 同步的static 函数　　
{ 　　

//….　　

} 　
　 public void methodBBB() 　　{ 　　

synchronized(Foo.class)// class literal(类名称字面常量)　

　} }

这样修饰后代表的是：统一时刻，被修饰部分只有一个对象可以运行，因为它的声明是针对类的。

2.wait()/notify()/notifyAll()

注意：

在Java中，每个对象都有个对象锁标志(Object lock flag)与之想关联，当一个线程A调用对象的一段synchronized代码时，

它首先要获取与这个对象关联的对象锁标志，然后执行相应的代码，执行结束后，把这个对象锁标志返回给对象；因此，在线程A执行

代码期间，如果另一个线程B也要执行同一对象的一段synchronized代码时（不一定与线程A执行的相同），它将

要等到线程A执行完后，才能继续....

如何利用wait() notify() notifyAll()?

在synchronized代码被执行期间，线程可以调用对象的wait()方法，释放对象锁标志，进入等待状态，并且可以调用notify()或者

方法通知正在等待的其他线程。notify()通知等待队列中的第一个线程，notifyAll()通知的是等待队列中的所有线程

例子程序：

/**
 *PrintNum.java
 * Created on 5:18:04 PM Feb 22, 2009
 *@author Quasar063501
 *@version 0.1
 * 
 */
public class PrintNum {

private byte[] lock = new byte[0];  //自定义锁对象，这样代价最小，也可已使用当前对象this

public void demo() {
PrintThread a = new PrintThread("a");
PrintThread b = new PrintThread("b");
a.start();
b.start();
}

class PrintThread extends Thread {

public PrintThread(String name) {
this.setName(name);
}

public void run() {
synchronized(lock) {
for(int i =0; i < 100; i++) {
if(i % 10 == 0 && 0 != i) {
try {
lock.wait();   //暂时释放资源
lock.notify();       //唤醒另外一个进程
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println(this.getName()+": "+i);
}
}
}
}
}

这个程序最终会因为互相唤醒而死锁，请你解决！