Java线程同步的四种方式详解(建议收藏)

Java线程同步的四种方式详解(建议收藏)

Java线程同步属于Java多线程与并发编程的核心点,需要重点掌握,下面我就来详解Java线程同步的4种主要的实现方式@mikechen

目录

什么是线程同步

线程同步的几种方式

1、使用synchronized关键字

2.使用ReentrantLock

3.使用原子变量实现线程同步

4.ThreadLocal实现线程同步

什么是线程同步

当使用多个线程来访问同一个数据时,将会导致数据不准确,相互之间产生冲突,非常容易出现线程安全问题,如下图所示:

比如多个线程都在操作同一数据,都打算修改商品库存,这样就会导致数据不一致的问题。

线程同步的真实意思,其实是“排队”:几个线程之间要排队,一个一个对共享资源进行操作,而不是同时进行操作。

所以我们用同步机制来解决这些问题,加入同步锁以避免在该线程没有完成操作之前,被其他线程的调用,从而保证了该变量的唯一性和准确性。

线程同步的几种方式

1、使用synchronized关键字

这种方式比较灵活,修饰一个代码块,被修饰的代码块称为同步语句块。

其作用的范围是大括号{}括起来的代码,作用的对象是调用这个代码块的对象,如下格式:

synchronized(对象) {

//得到对象的锁,才能操作同步代码

需要被同步代码;

}

通常没有必要同步整个方法,使用synchronized代码块同步关键代码即可。

具体的示例如下:

public class SynchronizedThread {

class Bank {

private int account = 200;

public int getAccount() {

return account;

}

/**

* 用同步方法实现

*

* @param money

*/

public synchronized void save(int money) {

account += money;

}

/**

* 用同步代码块实现

*

* @param money

*/

public void save1(int money) {

synchronized (this) {

account += money;

}

}

}

class NewThread implements Runnable {

private Bank bank;

public NewThread(Bank bank) {

this.bank = bank;

}

@Override

public void run() {

for (int i = 0; i < 10; i++) {

// bank.save1(10);

bank.save(10);

System.out.println(i + "账户余额为:" + bank.getAccount());

}

}

}

/**

* 建立线程,调用内部类

*/

public void useThread() {

Bank bank = new Bank();

NewThread new_thread = new NewThread(bank);

System.out.println("线程1");

Thread thread1 = new Thread(new_thread);

thread1.start();

System.out.println("线程2");

Thread thread2 = new Thread(new_thread);

thread2.start();

}

public static void main(String[] args) {

SynchronizedThread st = new SynchronizedThread();

st.useThread();

}

}

2.使用ReentrantLock

ReentrantLock类是可重入、互斥、实现了Lock接口的锁,它与使用synchronized方法具有相同的基本行为和语义,并且扩展了其能力。

private int account = 100;

//需要声明这个锁

private Lock lock = new ReentrantLock();

public int getAccount() {

return account;

}

//这里不再需要synchronized

public void save(int money) {

lock.lock();

try{

account += money;

}finally{

lock.unlock();

}

}

synchronized 与 Lock 的对比

ReentrantLock是显示锁,手动开启和关闭锁,别忘记关闭锁;

synchronized 是隐式锁,出了作用域自动释放;

ReentrantLock只有代码块锁,synchronized 有代码块锁和方法锁;

使用 ReentrantLock锁,JVM 将花费较少的时间来调度线程,线程更好,并且具有更好的扩展性(提供更多的子类);

优先使用顺序:

ReentrantLock> synchronized 同步代码块> synchronized 同步方法

3.使用原子变量实现线程同步

为了完成线程同步,我们将使用原子变量(Atomic***开头的)来实现。

比如典型代表:AtomicInteger类存在于java.util.concurrent.atomic中,该类表示支持原子操作的整数,采用getAndIncrement方法以原子方法将当前的值递加。

具体示例如下:

private AtomicInteger account = new AtomicInteger(100);

public AtomicInteger getAccount() {

return account;

}

public void save(int money) {

account.addAndGet(money);

}

4.ThreadLocal实现线程同步

如果使用ThreadLocal管理变量,则每一个使用该变量的线程都获得该变量的副本,副本之间相互独立,这样每一个线程都可以随意修改自己的变量副本,而不会对其他线程产生影响,从而实现线程同步。

具体代码示例如下:

//只改Bank类,其余代码与上同

public class Bank{

// 创建一个线程本地变量 ThreadLocal

private static ThreadLocal account = new ThreadLocal(){

@Override

//返回当前线程的"初始值"

protected Integer initialValue(){

return 100;

}

};

public void save(int money){

//设置线程副本中的值

account.set(account.get()+money);

}

public int getAccount(){

//返回线程副本中的值

return account.get();

}

}

以上

作者简介

陈睿|mikechen,10年+大厂架构经验,《BAT架构技术500期》系列文章作者,专注于互联网架构技术。

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