java核心知识点学习----多线程并发之线程同步

1.什么是线程同步?

 多线程编程是很有趣的事情,它很容易出现"错误情况",这种情况不是由编码造成的,它是由系统的线程调度造成的,当使用多个线程来访问同一个数据时,很容易出现"偶然情况",出现线程安全问题.

线程安全问题最常见的就是银行取钱问题,铁路售票问题,必须保证甲方在操作数据时候,己方不会影响甲方.类似于公共厕所,一个人占一个坑.

2.下面的例子,将说明为什么要保证线程安全?

package com.amos.concurrent;
/** 
* @ClassName: ThreadSynchronizedTest 
* @Description: 多线程并发之线程同步
* @author: amosli
* @email:hi_amos@outlook.com
* @date Apr 20, 2014 2:44:29 PM  
*/
public class ThreadSynchronizedTest {
    public static void main(String[] args) {
        new ThreadSynchronizedTest().init();
    }
    
    private void init() {
        final OutPuter outPuter = new OutPuter();
        //新建一个线程A
        new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                while (true) {
                    //休息10ms
                    try {Thread.sleep(10);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}
                    outPuter.output("hi_amos");//输出
                }
            }
        }).start();
        //线程B
        new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                while (true) {
                try {Thread.sleep(10);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}
                outPuter.output("amosli");
                }
            }
        }).start();
    }

    class OutPuter {
        //输出name,逐个字节读取,并输出
        public void output(String name) {
            int length = name.length();
            synchronized (name) {
                for (int i = 0; i < length; i++) {
                    System.out.print(name.charAt(i));
                }
                System.out.println();
            }
        }
    }
}

输出结果如下图所示:

 

在多次执行上面的代码后就会发现出现问题了,这是因为线程A和线程B在执行output方法时,系统调度出现了问题,导致了上面的问题,这种情况出现的概率相对较小,但这种小概率的事件也是要解决的.下面将介绍如何解决这种问题.

3.解决方法1--同步代码块

只需要将上面的方法加上synchronized关键字即可

public void output2(String name) {
                int length = name.length();
                synchronized (this) {
                  for (int i = 0; i < length; i++) {
                        System.out.print(name.charAt(i));
                    }
                    System.out.println();    
                }
        }

在要多次访问的代码块前加上synchronized关键字,即表示加上排队系统,线程A只有等线程B执行完了才能访问同一个代码块.

这里要注意this,this表示的是当前对象,这里this也可以用Outputer.class代替.

4.解决方法2--同步方法

public synchronized void output(String name) {
            int length = name.length();
                for (int i = 0; i < length; i++) {
                    System.out.print(name.charAt(i));
                }
                System.out.println();
        }

同步方法,即是在要多次访问的方法前面加上synchronized关键字.

注意:

1.synchronized关键字可以修饰方法,代码块,但不能修饰构造器,属性等;

2.同时synchronized关键字最好一个方法中只用一次,否则可能造成死锁.

3.任何时刻只能有一个线程可以获得对同步监视器的锁定,当同步代码块执行完成后,该线程会释放对该同步监视器的锁定.

 上面的代码可以改写如下:

package com.amos.concurrent;

/** 
* @ClassName: ThreadSynchronizedTest 
* @Description: 多线程并发之线程安全
* @author: amosli
* @email:hi_amos@outlook.com
* @date Apr 20, 2014 2:44:29 PM  
*/
public class ThreadSynchronizedTest {
    public static void main(String[] args) {
        new ThreadSynchronizedTest().init();
    }
    
    private void init() {
        final OutPuter outPuter = new OutPuter();
        //新建一个线程
        new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                while (true) {
                    //休息10ms
                    try {Thread.sleep(10);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}
                    outPuter.output("hi_amos");//输出
                }
            }
        }).start();
        
        new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                while (true) {
                try {Thread.sleep(10);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}
                outPuter.output("amosli");
                }
            }
        }).start();
    }

    static class OutPuter {
        //输出name,逐个字节读取,并输出
        public synchronized void output(String name) {
            int length = name.length();
                for (int i = 0; i < length; i++) {
                    System.out.print(name.charAt(i));
                }
                System.out.println();
        }
        public void output2(String name) {
                int length = name.length();
                synchronized (OutPuter.class) {
                    for (int i = 0; i < length; i++) {
                        System.out.print(name.charAt(i));
                    }
                    System.out.println();    
                }
        }
        public synchronized static void output3(String name) {
            int length = name.length();
                for (int i = 0; i < length; i++) {
                    System.out.print(name.charAt(i));
                }
                System.out.println();    
        }
    }
}