synchronized:解决死锁的问题[轉貼]

pv 操作研究了一下,才发现原来 java

 

多线程的互斥与同步

 

  临界资源问题

 

  前面所提到的线程都是独立的,而且异步执行,也就是说每个线程都包含了运行时所需要的数据或方法,而不需要外部的资源或方法,也不必关心其它线程的状态或行为。但是经常有一些同时运行的线程需要共享数据,此时就需考虑其他线程的状态和行为,否则就不能保证程序的运行结果的正确性。例说明了此问题。

 

class stack{
 
 
int idx=0; // 
  堆栈指针的初始值为 
  0
 
 
char[ ] data = new char[6]; // 
  堆栈有 
  6
 
 
 
 
 
public void push(char c){ //
 
 
data[idx] = c; //
 
 
idx + +; //
 
 
}
 
 
 
 
 
public char pop(){ //
 
 
idx - -; //
 
 
return data[idx]; //
 
 
}
 
 
}

 

 

A 和 B 在同时使用 Stack 的同一个实例对象, A 正在往堆栈里 push 一个数据, B 则要从堆栈中 pop 一个数据。如果由于线程 A 和 B 在对 Stack

 

1) 
 
 
data = | p | q | | | | | idx=2

 

 

2) A 执行 push 中的第一个语句,将 r

data = | p | q | r | | | | idx=2

3) A 还未执行 idx++ 语句, A 的执行被 B 中断, B 执行 pop 方法,返回 q

data = | p | q | r | | | | idx=1

 

4 〕 A 继续执行 push

data = | p | q | r | | , | | idx=2
 
 
 
     
 
 
 
r

 

互斥锁

 

Java 语言中,引入了对象互斥锁的概念,来保证共享数据操作的完整性。每个对象都对应于一个可称为 " 互斥锁 " 的标记,这个标记用来保证在任一时刻,只能有一个线程访问该对象。 关键字 synchronized 来与对象的互斥锁联系。当某个对象用 synchronized

 

public void push(char c){
 
 
synchronized(this){ //this 
  表示 
  Stack
 
 
data[idx]=c;
 
 
idx++;
 
 
}
 
 
}
 
 
public char pop(){
 
 
synchronized(this){ //this 
  表示 
  Stack
 
 
idx--;
 
 
return data[idx];
 
 
}
 
 
}
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
synchronized 
 
 
public synchronized void push(char c){
 
 
 
    … 
 
 
 
}

 

synchronized 用在类声明中,则表明该类中的所有方法都是 synchronized

 

 

 

多线程的同步

 

, 即多线程之间的同步问题 , 下面我们将通过多线程同步的模型 : 生产者 -

 

  我们把系统中使用某类资源的线程称为消费者,产生或释放同类资源的线程称为生产者。

Java

 

 

 例

class SyncStack{ //
 
 
private int index = 0; // 
  堆栈指针初始值为 
  0
 
 
private char []buffer = new char[6]; // 
  堆栈有 
  6
 
 
 
 
 
public synchronized void push(char c){ //
 
 
while(index = = buffer.length){ //
 
 
try{
 
 
this.wait(); //
 
 
}catch(InterruptedException e){}
 
 
}
 
 
 
 
 
this.notify(); //
 
 
buffer[index] = c; //
 
 
index++; //
 
 
}
 
 
 
 
 
public synchronized char pop(){ //
 
 
while(index ==0){ //
 
 
try{
 
 
this.wait(); //
 
 
}catch(InterruptedException e){}
 
 
}
 
 
 
 
 
this.notify(); //
 
 
index- -; //
 
 
return buffer[index]; //
 
 
}
 
 
}
 
 
 
 
 
class Producer implements Runnable{ //
 
 
SyncStack theStack; 
 
 
//
 
 
 
 
 
public Producer(SyncStack s){
 
 
theStack = s;
 
 
}
 
 
 
 
 
public void run(){
 
 
char c;
 
 
for(int i=0; i<20; i++){
 
 
c =(char)(Math.random()*26+'A'); 
 
 
// 
  随机产生 
  20
 
 
theStack.push(c); //
 
 
System.out.println("Produced: "+c); //
 
 
try{
 
 
Thread.sleep((int)(Math.random()*1000));
 
 
/* 
  每产生一个字符线程就睡眠 
  */
 
 
}catch(InterruptedException e){}
 
 
}
 
 
}
 
 
}
 
 
 
 
 
class Consumer implements Runnable{ //
 
 
SyncStack theStack; 
 
 
//
 
 
 
 
 
public Consumer(SyncStack s){
 
 
theStack = s;
 
 
}
 
 
 
 
 
public void run(){
 
 
char c;
 
 
for(int i=0;i<20;i++){
 
 
c = theStack.pop(); //
 
 
System.out.println("Consumed: "+c); 
 
 
//
 
 
try{
 
 
Thread.sleep((int)(Math.random()*1000)); 
 
 
/* 
  每读取一个字符线程就睡眠 
  */
 
 
}catch(InterruptedException e){}
 
 
}
 
 
}
 
 
}
 
 
 
 
 
public class SyncTest{
 
 
public static void main(String args[]){
 
 
SyncStack stack = new SyncStack();
 
 
//
 
 
Runnable source=new Producer(stack);
 
 
Runnable sink = new Consumer(stack);
 
 
Thread t1 = new Thread(source); //
 
 
Thread t2 = new Thread(sink); //
 
 
t1.start(); //
 
 
t2.start(); //
 
 
}
 
 
}

 

Producer 是生产者模型,其中的 run() 方法中定义了生产者线程所做的操作,循环调用 push() 方法 , 将生产的 20 个字母送入堆栈中,每次执行完 push 操作后,调用 sleep() 方法睡眠一段随机时间,以给其他线程执行的机会。类 Consumer 是消费者模型,循环调用 pop() 方法 , 从堆栈中取出一个数据,一共取 20 次,每次执行完 pop 操作后,调用 sleep()

 

  程序执行结果

Produced:V

Consumed:V

Produced:E

Consumed:E

Produced:P

Produced:L

...

Consumed:L

Consumed:P

 

wait() 和 notify() 方法来实现线程的同步,在同步中还会用到 notifyAll() 方法,一般来说,每个共享对象的互斥锁存在两个队列,一个是锁等待队列,另一个是锁申请队列,锁申请队列中的第一个线程可以对该共享对象进行操作,而锁等待队列中的线程在某些情况下将移入到锁申请队列。下面比较一下 wait() 、 notify() 和 notifyAll()

 

(1) wait,nofity,notifyAll 必须在已经持有锁的情况下执行 , 所以它们只能出现在 synchronized 作用的范围内,也就是出现在用        synchronized

 

(2) wait 的作用 : 释放已持有的锁 , 进入等待队列 .

  

(3) notify 的作用 : 唤醒 wait 队列中的第一个线程并把它移入锁申请队列 .

 

(4) notifyAll 的作用 : 唤醒 wait 队列中的所有的线程并把它们移入锁申请队列 .

 

   注意 :

1 ) suspend() 和 resume()

JDK1.2 中不再使用 suspend() 和 resume(), 其相应功能由 wait() 和 notify()

 

2) stop()

JDK1.2 中不再使用 stop(), 而是通过标志位来使程序正常执行完毕。例 6.6

 

  例

public class Xyz implements Runnable {
 
 
private boolean timeToQuit=false; //
 
 
public void run() {
 
 
while(!timeToQuit) {//
 
 
 
               … 
 
 
 
} 
 
 
}
 
 
 
 
 
public void stopRunning() {
 
 
timeToQuit=true;} //
 
 
}
 
 
public class ControlThread {
 
 
private Runnable r=new Xyz();
 
 
private Thread t=new Thread(r);
 
 
public void startThread() {
 
 
t.start();
 
 
}
 
 
public void stopThread() {
 
 
r.stopRunning(); }
 
 
// 
  通过调用 
  stopRunning
 
 
}