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
//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 }