Java多线程(四)使用synchronized锁实现线程同步

本篇本章主要介绍以synchronized关键字的方式实现线程同步,以及线程间的通信。

为什么要用线程同步####

我们先来看下这段代码的运行结果:

package com.Dan;

public class TestRunnable {
    public static void main(String[] args) {

        MyThread myThread = new MyThread();
        Thread t1 = new Thread( myThread, "1 号售票窗口");
        Thread t2 = new Thread( myThread, "2 号售票窗口");
        Thread t3 = new Thread( myThread, "3 号售票窗口");
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}
class MyThread implements Runnable{
    private int ticket = 90; // 90张票
    private String ticketWindowName; // 售票窗口

    @Override
    public void run(){
        for(int i = 0;i < 100; i++){
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            if(this.ticket>0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "卖票---->" + (this.ticket--));
            }
        }
    }
}
// 1 号售票窗口卖票---->90
// 3 号售票窗口卖票---->88
// 2 号售票窗口卖票---->89
// 2 号售票窗口卖票---->87
// 1 号售票窗口卖票---->87
// 3 号售票窗口卖票---->87
// 2 号售票窗口卖票---->86

// 87 那张票被三个窗口各卖了一次,想下那个画面,火车上一个位子三个人坐。

在多线程上篇博客已经介绍过了,JVM采用的是抢占式调度模型,当一个线程sleep的时候,其它线程会抢占CPU资源。如果发生在数据库中,就是“脏读”。synchronized锁就是用来解决这个问题的,多线程的线程同步机制实际上是靠锁的概念来控制的。

第一种方式:synchronized关键字修饰函数方法####

    // 修改run方法
    @Override
    public synchronized void run(){
        for(int i = 0;i < 100; i++){
            if(this.ticket>0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "卖票---->" + (this.ticket--));
                notifyAll();
            }
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    // 1 号售票窗口卖票---->90
    // 3 号售票窗口卖票---->89
    // 2 号售票窗口卖票---->88
    // 3 号售票窗口卖票---->87
    // 1 号售票窗口卖票---->86
    // 2 号售票窗口卖票---->85
    // 3 号售票窗口卖票---->84
    // 1 号售票窗口卖票---->83

    // 关于notify和wait的用法参考多线程(三)

第二种方式:synchronized关键字修饰代码块####

    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            synchronized (this) {
                if (this.ticket > 0) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "卖票---->" + (this.ticket--));
                    notifyAll();
                }
                try {
                    wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
    // 1 号售票窗口卖票---->90
    // 2 号售票窗口卖票---->89
    // 1 号售票窗口卖票---->88
    // 3 号售票窗口卖票---->87
    // 1 号售票窗口卖票---->86
    // 2 号售票窗口卖票---->85
    // 3 号售票窗口卖票---->84
    // 1 号售票窗口卖票---->83

多个对象多个锁的情况####

三个线程同时进行,每个线程只打印一个字母,交替打印ABCABC...

package com.Dan;

class MyThread2 implements Runnable {

    private Object prev;
    private Object self;

    public MyThread2(Object prev, Object self) {
        this.prev = prev;
        this.self = self;
    }

    @Override
    public void run() {
        int ticket = 8; // 打印8次
        while (ticket > 0) {
            synchronized (prev) {
                synchronized (self) {
                    System.out.print(Thread.currentThread().getName());
                    ticket--;
                    self.notify();
                }
                try {
                    prev.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        Object a = new Object();
        Object b = new Object();
        Object c = new Object();

        MyThread2 myThread1 = new MyThread2(c, a);
        MyThread2 myThread2 = new MyThread2(a, b);
        MyThread2 myThread3 = new MyThread2(b, c);

        new Thread(myThread1, "A").start();
        Thread.sleep(100);
        new Thread(myThread2, "B").start();
        Thread.sleep(100);
        new Thread(myThread3, "C").start();
        Thread.sleep(100);
    }
}
// ABCABCABCABCABCABCABCABC

prev代表前一个对象,self代表自身。线程先持有前一个对象的锁和本次要打印的对象的锁,执行打印,然后唤醒一个正在等待当前对象锁的线程(剩下的那个线程),并让它拿到对象锁。prev.wait()方法让本线程进入等待状态,让本线程休眠,线程自动释放其占有的对象锁,并等待notify。如此循环反复打印8次ABC。

总结一下####

  1. 当多个线程访问同一对象的时候,只能有一个线程取得对象的锁,多个对象需要多个对象的锁。
  2. 这里锁住的是当前对象,并不是方法。哪个线程执行了带synchronized关键字的方法,哪个线程就持有该方法所属对象的锁,其他的线程要访问这个对象锁内的内容,都只能等待这个锁被释放后,再去抢占资源获得对象的锁。
  3. synchronized修饰非static的方法时,锁的就是对象本身,也就是this。
  4. synchronized修饰static的方法时,方法中无法使用this,所以它锁的不是this,而是这个类。所以,static synchronized方法也相当于全局锁。
  5. 使用synchronized关键字,应尽量缩小代码块的范围,最好能在代码块上加同步,而不是在整个方法上加同步。因为你锁的范围大的话,时间又长,别的线程就不会获得相应的资源。
  6. A线程持有对象的锁,B线程可以以异步方式调用对象中的非synchronized同步的方法。

写完喽!ㄟ(▔,▔)ㄏㄟ(▔,▔)ㄏㄟ(▔,▔)ㄏ
纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。——陆游
问渠那得清如许,为有源头活水来。——朱嘉


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