在Java中,我们通过同步机制,来解决线程的安全问题。
方式一:同步代码块
synchronized(同步监视器){ //需要被同步的代码 }
说明:
1.操作共享数据的代码,即为需要被同步的代码。-->不能包含代码多了,也不能包含代码少了。
2.共享数据:多个线程共同操作的变量。
3.同步监视器,俗称:锁。任何一个类的对象,都可以充当锁。
要求:多个线程必须要共用同一把锁。
补充:在实现Runnable接口创建多线程的方式中,我们可以考虑使用this充当同步监视器。
在继承Thread类创建多线程的方式中,慎用this充当同步监视器,考虑使用当前类充当同步监视器。
方式二:同步方法
如果操作共享数据的代码完整的声明在一个方法中,我们不妨将此方法声明为同步的。
关于同步方法的总结:
1.同步方法仍然涉及到同步监视器,只是不需要我们显式的声明。
2.非静态的同步方法,同步监视器是: this
静态的同步方法,同步监视器是:当前类本身
方式三:Lock锁 ---JDK5.0新增
从JDK 5.0开始,Java提供了更强大的线程同步机制——通过显式定义同步锁对象来实现同步。同步锁使用Lock对象充当。
java.util.concurrent.locks.Lock接口是控制多个线程对共享资源进行访问的工具。锁提供了对共享资源的独占访问,每次只能有一个线程对Lock对象加锁,线程开始访问共享资源之前应先获得Lock对象。
ReentrantLock 类实现了Lock ,它拥有与svnchronized相同的并发性和内存语义,在实现线程安全的控制中,比较常用的是ReentrantLock,可以显式加锁、释放锁。
1.实例化ReentrantLock
2.调用锁定方法:lock()
3.调用解锁方法:unlock()
1.死锁的理解:不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃,都在等待对方放弃自己需要的同步资源,就形成了线程的死锁
2.说明:
1)出现死锁后,不会出现异常,不会出现提示,只是所有的线程都处于阻塞状态,无法继续
2)我们使用同步时,要避免出现死锁。
解决方法
专门的算法、原则
尽量减少同步资源的定义
尽量避免嵌套同步
1.线程通信涉及到的三个方法:
wait():一旦执行此方法,当前线程就进入阻塞状态,并释放同步监视器。
notify():一旦执行此方法,就会唤醒被wait的一个线程。如果有多个线程被wait,就唤醒优先级高的那个。
notifyAll():一旦执行此方法,就会唤醒所有被wait的线程。
2.说明:
1.wait(),notify(),notifyAll()
三个方法必须使用在同步代码块或同步方法中。
2.wait(),notify(),notifyALl()
三个方法的调用者必须是同步代码块或同步方法中的同步监视器。否则,会出现IllegalMonitorStateException
异常
3.wait( ) , notify( ),notifyALl()
三个方法是定义在java.Lang.Object
类中
释放锁的操作
不会释放锁的操作
新增方式一:实现Callable接口。--- JDK 5.0新增
//1.创建一个实现Callable的实现类 class NumThread implements Callable{ //2.实现caLL方法,将此线程需要执行的操作声明在caLL()中 @Override public Object call() throws Exception { int sum = 0; for (int i = 1; i <= 100; i++) { if(i % 2 == 0){ system.out.print1n(i);sum += i; } } return sum; } } public class ThreadNew { public static void main(string[]args) { //3.创建CallabLe接口实现类的对象 NumThread numThread = new NumThread(); //4.将此Callable接口实现类的对象作为传递FutureTask构造器中,创建FutureTask的对象 FutureTask futureTask = new FutureTask(numThread); //5.将FutureTask的对象作为参数传递到Thread类的构造器中,创建Thread对象,并调用start() new Thread(futureTask).start(); try { //6.获取Callable中call方法的返回值 //get()返回值即为FutureTask构造器参数Callable实现类重写的call( )的返回值。 Object sum = futureTask.get(); System.out.println("总和为:" + sum); }catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }catch (ExecutionException e) { e.printStackTrace(); } } }
说明:
如何理解实现Callable接口的方式创建多线程比实现Runnable接口创建多线程方式强大?
新增方式二:使用线程池
class NumberThread implements Runnable{ @Override public void run() { for(int i = 0;i <= 100;i++){ if(i % 2 == 0){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+";" + i); } } } } class NumberThread1 implements Runnable{ @Override public void run( ) { for(int i = 0;i <= 100;i++){ if(i % 2 != 0){ System.out.println(Thread.currentThread( ).getName() + ":" + i); } } } } public class ThreadPool { public static void main(String[] args) { //1.提供指定线程数量的线程池 ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10); ThreadPoolExecutor service1 = ( ThreadPoolExecutor) service; //设置线程池的属性 //system. out.printLn( service.getClass()); //servicei.setCorePoolSize(15); //servicei.setKeepAliveTime( ); //2.执行指定的线程的操作。需要提供实现Runnable接口或Callable接口实现类的对象 service.execute(new NumberThread());//适合使用于Runnable service.execute(new NumberThread1());//适合使用于Runnable //service.submit(Callable callable)//适合使用于Callable service.shutdown(); } }
说明:
好处:
1.提高响应速度(减少了创建新线程的时间)
2.降低资源消耗(重复利用线程池中线程,不需要每次都创建)
3.便于线程管理
corePooLsize
:核心池的大小
maximumPooLsize
:最大线程数
keepAliveTime
:线程没任务时最多保持多长时间后会终止