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线程作用以及线程加锁方式
2018-12-14 15:51:07每一个运行的程序可能包括多个独立运行的线程(Thread)。 线程(Thread)是一份独立运行的程序,有自己专用的运行栈。线程有可能和其他线程共享一些资源,比如,内存,文件,数据库等。 当多个线程同时读写同一份...这是javaeye上非常经典的关于线程的帖子,写的非常通俗易懂的,适合任何读计算机的同学. 线程同步 我们可以在计算机上运行各种计算机软件程序。每一个运行的程序可能包括多个独立运行的线程(Thread)。 线程(Thread)是一份独立运行的程序,有自己专用的运行栈。线程有可能和其他线程共享一些资源,比如,内存,文件,数据库等。 当多个线程同时读写同一份共享资源的时候,可能会引起冲突。这时候,我们需要引入线程“同步”机制,即各位线程之间要有个先来后到,不能一窝蜂挤上去抢作一团。 同步这个词是从英文synchronize(使同时发生)翻译过来的。我也不明白为什么要用这个很容易引起误解的词。既然大家都这么用,咱们也就只好这么将就。 线程同步的真实意思和字面意思恰好相反。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。 因此,关于线程同步,需要牢牢记住的第一点是:线程同步就是线程排队。同步就是排队。线程同步的目的就是避免线程“同步”执行。这可真是个无聊的绕口令。 关于线程同步,需要牢牢记住的第二点是 “共享”这两个字。只有共享资源的读写访问才需要同步。如果不是共享资源,那么就根本没有同步的必要。 关于线程同步,需要牢牢记住的第三点是,只有“变量”才需要同步访问。如果共享的资源是固定不变的,那么就相当于“常量”,线程同时读取常量也不需要同步。至少一个线程修改共享资源,这样的情况下,线程之间就需要同步。 关于线程同步,需要牢牢记住的第四点是:多个线程访问共享资源的代码有可能是同一份代码,也有可能是不同的代码;无论是否执行同一份代码,只要这些线程的代码访问同一份可变的共享资源,这些线程之间就需要同步。 为了加深理解,下面举几个例子。 有两个采购员,他们的工作内容是相同的,都是遵循如下的步骤: (1)到市场上去,寻找并购买有潜力的样品。 (2)回到公司,写报告。 这两个人的工作内容虽然一样,他们都需要购买样品,他们可能买到同样种类的样品,但是他们绝对不会购买到同一件样品,他们之间没有任何共享资源。所以,他们可以各自进行自己的工作,互不干扰。 这两个采购员就相当于两个线程;两个采购员遵循相同的工作步骤,相当于这两个线程执行同一段代码。 下面给这两个采购员增加一个工作步骤。采购员需要根据公司的“布告栏”上面公布的信息,安排自己的工作计划。 这两个采购员有可能同时走到布告栏的前面,同时观看布告栏上的信息。这一点问题都没有。因为布告栏是只读的,这两个采购员谁都不会去修改布告栏上写的信息。 下面增加一个角色。一个办公室行政人员这个时候,也走到了布告栏前面,准备修改布告栏上的信息。 如果行政人员先到达布告栏,并且正在修改布告栏的内容。两个采购员这个时候,恰好也到了。这两个采购员就必须等待行政人员完成修改之后,才能观看修改后的信息。 如果行政人员到达的时候,两个采购员已经在观看布告栏了。那么行政人员需要等待两个采购员把当前信息记录下来之后,才能够写上新的信息。 上述这两种情况,行政人员和采购员对布告栏的访问就需要进行同步。因为其中一个线程(行政人员)修改了共享资源(布告栏)。而且我们可以看到,行政人员的工作流程和采购员的工作流程(执行代码)完全不同,但是由于他们访问了同一份可变共享资源(布告栏),所以他们之间需要同步。 同步锁 前面讲了为什么要线程同步,下面我们就来看如何才能线程同步。 线程同步的基本实现思路还是比较容易理解的。我们可以给共享资源加一把锁,这把锁只有一把钥匙。哪个线程获取了这把钥匙,才有权利访问该共享资源。 生活中,我们也可能会遇到这样的例子。一些超市的外面提供了一些自动储物箱。每个储物箱都有一把锁,一把钥匙。人们可以使用那些带有钥匙的储物箱,把东西放到储物箱里面,把储物箱锁上,然后把钥匙拿走。这样,该储物箱就被锁住了,其他人不能再访问这个储物箱。(当然,真实的储物箱钥匙是可以被人拿走复制的,所以不要把贵重物品放在超市的储物箱里面。于是很多超市都采用了电子密码锁。) 线程同步锁这个模型看起来很直观。但是,还有一个严峻的问题没有解决,这个同步锁应该加在哪里? 当然是加在共享资源上了。反应快的读者一定会抢先回答。 没错,如果可能,我们当然尽量把同步锁加在共享资源上。一些比较完善的共享资源,比如,文件系统,数据库系统等,自身都提供了比较完善的同步锁机制。我们不用另外给这些资源加锁,这些资源自己就有锁。 但是,大部分情况下,我们在代码中访问的共享资源都是比较简单的共享对象。这些对象里面没有地方让我们加锁。 读者可能会提出建议:为什么不在每一个对象内部都增加一个新的区域,专门用来加锁呢?这种设计理论上当然也是可行的。问题在于,线程同步的情况并不是很普遍。如果因为这小概率事件,在所有对象内部都开辟一块锁空间,将会带来极大的空间浪费。得不偿失。 于是,现代的编程语言的设计思路都是把同步锁加在代码段上。确切的说,是把同步锁加在“访问共享资源的代码段”上。这一点一定要记住,同步锁是加在代码段上的。 同步锁加在代码段上,就很好地解决了上述的空间浪费问题。但是却增加了模型的复杂度,也增加了我们的理解难度。 现在我们就来仔细分析“同步锁加在代码段上”的线程同步模型。 首先,我们已经解决了同步锁加在哪里的问题。我们已经确定,同步锁不是加在共享资源上,而是加在访问共享资源的代码段上。 其次,我们要解决的问题是,我们应该在代码段上加什么样的锁。这个问题是重点中的重点。这是我们尤其要注意的问题:访问同一份共享资源的不同代码段,应该加上同一个同步锁;如果加的是不同的同步锁,那么根本就起不到同步的作用,没有任何意义。 这就是说,同步锁本身也一定是多个线程之间的共享对象。 Java语言的synchronized关键字 为了加深理解,举几个代码段同步的例子。 不同语言的同步锁模型都是一样的。只是表达方式有些不同。这里我们以当前最流行的Java语言为例。Java语言里面用synchronized关键字给代码段加锁。整个语法形式表现为 synchronized(同步锁) { // 访问共享资源,需要同步的代码段 } 这里尤其要注意的就是,同步锁本身一定要是共享的对象。 … f1() { Object lock1 = new Object(); // 产生一个同步锁 synchronized(lock1){ // 代码段 A // 访问共享资源 resource1 // 需要同步 } } 上面这段代码没有任何意义。因为那个同步锁是在函数体内部产生的。每个线程调用这段代码的时候,都会产生一个新的同步锁。那么多个线程之间,使用的是不同的同步锁。根本达不到同步的目的。 同步代码一定要写成如下的形式,才有意义。 public static final Object lock1 = new Object(); … f1() { synchronized(lock1){ // lock1 是公用同步锁 // 代码段 A // 访问共享资源 resource1 // 需要同步 } 你不一定要把同步锁声明为static或者public,但是你一定要保证相关的同步代码之间,一定要使用同一个同步锁。 讲到这里,你一定会好奇,这个同步锁到底是个什么东西。为什么随便声明一个Object对象,就可以作为同步锁? 在Java里面,同步锁的概念就是这样的。任何一个Object Reference都可以作为同步锁。我们可以把Object Reference理解为对象在内存分配系统中的内存地址。因此,要保证同步代码段之间使用的是同一个同步锁,我们就要保证这些同步代码段的synchronized关键字使用的是同一个Object Reference,同一个内存地址。这也是为什么我在前面的代码中声明lock1的时候,使用了final关键字,这就是为了保证lock1的Object Reference在整个系统运行过程中都保持不变。 一些求知欲强的读者可能想要继续深入了解synchronzied(同步锁)的实际运行机制。Java虚拟机规范中(你可以在google用“JVM Spec”等关键字进行搜索),有对synchronized关键字的详细解释。synchronized会编译成 monitor enter, … monitor exit之类的指令对。Monitor就是实际上的同步锁。每一个Object Reference在概念上都对应一个monitor。 这些实现细节问题,并不是理解同步锁模型的关键。我们继续看几个例子,加深对同步锁模型的理解。 public static final Object lock1 = new Object(); … f1() { synchronized(lock1){ // lock1 是公用同步锁 // 代码段 A // 访问共享资源 resource1 // 需要同步 } } … f2() { synchronized(lock1){ // lock1 是公用同步锁 // 代码段 B // 访问共享资源 resource1 // 需要同步 } } 上述的代码中,代码段A和代码段B就是同步的。因为它们使用的是同一个同步锁lock1。 如果有10个线程同时执行代码段A,同时还有20个线程同时执行代码段B,那么这30个线程之间都是要进行同步的。 这30个线程都要竞争一个同步锁lock1。同一时刻,只有一个线程能够获得lock1的所有权,只有一个线程可以执行代码段A或者代码段B。其他竞争失败的线程只能暂停运行,进入到该同步锁的就绪(Ready)队列。 每一个同步锁下面都挂了几个线程队列,包括就绪(Ready)队列,待召(Waiting)队列等。比如,lock1对应的就绪队列就可以叫做lock1 - ready queue。每个队列里面都可能有多个暂停运行的线程。 注意,竞争同步锁失败的线程进入的是该同步锁的就绪(Ready)队列,而不是后面要讲述的待召队列(Waiting Queue,也可以翻译为等待队列)。就绪队列里面的线程总是时刻准备着竞争同步锁,时刻准备着运行。而待召队列里面的线程则只能一直等待,直到等到某个信号的通知之后,才能够转移到就绪队列中,准备运行。 成功获取同步锁的线程,执行完同步代码段之后,会释放同步锁。该同步锁的就绪队列中的其他线程就继续下一轮同步锁的竞争。成功者就可以继续运行,失败者还是要乖乖地待在就绪队列中。 因此,线程同步是非常耗费资源的一种操作。我们要尽量控制线程同步的代码段范围。同步的代码段范围越小越好。我们用一个名词“同步粒度”来表示同步代码段的范围。 同步粒度 在Java语言里面,我们可以直接把synchronized关键字直接加在函数的定义上。 比如。 … synchronized … f1() { // f1 代码段 } 这段代码就等价于 … f1() { synchronized(this){ // 同步锁就是对象本身 // f1 代码段 } } 同样的原则适用于静态(static)函数 比如。 … static synchronized … f1() { // f1 代码段 } 这段代码就等价于 …static … f1() { synchronized(Class.forName(…)){ // 同步锁是类定义本身 // f1 代码段 } } 但是,我们要尽量避免这种直接把synchronized加在函数定义上的偷懒做法。因为我们要控制同步粒度。同步的代码段越小越好。synchronized控制的范围越小越好。 我们不仅要在缩小同步代码段的长度上下功夫,我们同时还要注意细分同步锁。 比如,下面的代码 public static final Object lock1 = new Object(); … f1() { synchronized(lock1){ // lock1 是公用同步锁 // 代码段 A // 访问共享资源 resource1 // 需要同步 } } … f2() { synchronized(lock1){ // lock1 是公用同步锁 // 代码段 B // 访问共享资源 resource1 // 需要同步 } } … f3() { synchronized(lock1){ // lock1 是公用同步锁 // 代码段 C // 访问共享资源 resource2 // 需要同步 } } … f4() { synchronized(lock1){ // lock1 是公用同步锁 // 代码段 D // 访问共享资源 resource2 // 需要同步 } } 上述的4段同步代码,使用同一个同步锁lock1。所有调用4段代码中任何一段代码的线程,都需要竞争同一个同步锁lock1。 我们仔细分析一下,发现这是没有必要的。 因为f1()的代码段A和f2()的代码段B访问的共享资源是resource1,f3()的代码段C和f4()的代码段D访问的共享资源是resource2,它们没有必要都竞争同一个同步锁lock1。我们可以增加一个同步锁lock2。f3()和f4()的代码可以修改为: public static final Object lock2 = new Object(); … f3() { synchronized(lock2){ // lock2 是公用同步锁 // 代码段 C // 访问共享资源 resource2 // 需要同步 } } … f4() { synchronized(lock2){ // lock2 是公用同步锁 // 代码段 D // 访问共享资源 resource2 // 需要同步 } } 这样,f1()和f2()就会竞争lock1,而f3()和f4()就会竞争lock2。这样,分开来分别竞争两个锁,就可以大大较少同步锁竞争的概率,从而减少系统的开销。 信号量 同步锁模型只是最简单的同步模型。同一时刻,只有一个线程能够运行同步代码。 有的时候,我们希望处理更加复杂的同步模型,比如生产者/消费者模型、读写同步模型等。这种情况下,同步锁模型就不够用了。我们需要一个新的模型。这就是我们要讲述的信号量模型。 信号量模型的工作方式如下:线程在运行的过程中,可以主动停下来,等待某个信号量的通知;这时候,该线程就进入到该信号量的待召(Waiting)队列当中;等到通知之后,再继续运行。 很多语言里面,同步锁都由专门的对象表示,对象名通常叫Monitor。 同样,在很多语言中,信号量通常也有专门的对象名来表示,比如,Mutex,Semphore。 信号量模型要比同步锁模型复杂许多。一些系统中,信号量甚至可以跨进程进行同步。另外一些信号量甚至还有计数功能,能够控制同时运行的线程数。 我们没有必要考虑那么复杂的模型。所有那些复杂的模型,都是最基本的模型衍生出来的。只要掌握了最基本的信号量模型——“等待/通知”模型,复杂模型也就迎刃而解了。 我们还是以Java语言为例。Java语言里面的同步锁和信号量概念都非常模糊,没有专门的对象名词来表示同步锁和信号量,只有两个同步锁相关的关键字——volatile和synchronized。 这种模糊虽然导致概念不清,但同时也避免了Monitor、Mutex、Semphore等名词带来的种种误解。我们不必执着于名词之争,可以专注于理解实际的运行原理。 在Java语言里面,任何一个Object Reference都可以作为同步锁。同样的道理,任何一个Object Reference也可以作为信号量。 Object对象的wait()方法就是等待通知,Object对象的notify()方法就是发出通知。 具体调用方法为 (1)等待某个信号量的通知 public static final Object signal = new Object(); … f1() { synchronized(singal) { // 首先我们要获取这个信号量。这个信号量同时也是一个同步锁 // 只有成功获取了signal这个信号量兼同步锁之后,我们才可能进入这段代码 signal.wait(); // 这里要放弃信号量。本线程要进入signal信号量的待召(Waiting)队列 // 可怜。辛辛苦苦争取到手的信号量,就这么被放弃了 // 等到通知之后,从待召(Waiting)队列转到就绪(Ready)队列里面 // 转到了就绪队列中,离CPU核心近了一步,就有机会继续执行下面的代码了。 // 仍然需要把signal同步锁竞争到手,才能够真正继续执行下面的代码。命苦啊。 … } } 需要注意的是,上述代码中的signal.wait()的意思。signal.wait()很容易导致误解。signal.wait()的意思并不是说,signal开始wait,而是说,运行这段代码的当前线程开始wait这个signal对象,即进入signal对象的待召(Waiting)队列。 (2)发出某个信号量的通知 … f2() { synchronized(singal) { // 首先,我们同样要获取这个信号量。同时也是一个同步锁。 // 只有成功获取了signal这个信号量兼同步锁之后,我们才可能进入这段代码 signal.notify(); // 这里,我们通知signal的待召队列中的某个线程。 // 如果某个线程等到了这个通知,那个线程就会转到就绪队列中 // 但是本线程仍然继续拥有signal这个同步锁,本线程仍然继续执行 // 嘿嘿,虽然本线程好心通知其他线程, // 但是,本线程可没有那么高风亮节,放弃到手的同步锁 // 本线程继续执行下面的代码 … } } 需要注意的是,signal.notify()的意思。signal.notify()并不是通知signal这个对象本身。而是通知正在等待signal信号量的其他线程。 以上就是Object的wait()和notify()的基本用法。 实际上,wait()还可以定义等待时间,当线程在某信号量的待召队列中,等到足够长的时间,就会等无可等,无需再等,自己就从待召队列转移到就绪队列中了。 另外,还有一个notifyAll()方法,表示通知待召队列里面的所有线程。 这些细节问题,并不对大局产生影响。 绿色线程 绿色线程(Green Thread)是一个相对于操作系统线程(Native Thread)的概念。 操作系统线程(Native Thread)的意思就是,程序里面的线程会真正映射到操作系统的线程,线程的运行和调度都是由操作系统控制的 绿色线程(Green Thread)的意思是,程序里面的线程不会真正映射到操作系统的线程,而是由语言运行平台自身来调度。 当前版本的Python语言的线程就可以映射到操作系统线程。当前版本的Ruby语言的线程就属于绿色线程,无法映射到操作系统的线程,因此Ruby语言的线程的运行速度比较慢。 难道说,绿色线程要比操作系统线程要慢吗?当然不是这样。事实上,情况可能正好相反。Ruby是一个特殊的例子。线程调度器并不是很成熟。 目前,线程的流行实现模型就是绿色线程。比如,stackless Python,就引入了更加轻量的绿色线程概念。在线程并发编程方面,无论是运行速度还是并发负载上,都优于Python。 另一个更著名的例子就是ErLang(爱立信公司开发的一种开源语言)。 ErLang的绿色线程概念非常彻底。ErLang的线程不叫Thread,而是叫做Process。这很容易和进程混淆起来。这里要注意区分一下。 ErLang Process之间根本就不需要同步。因为ErLang语言的所有变量都是final的,不允许变量的值发生任何变化。因此根本就不需要同步。 final变量的另一个好处就是,对象之间不可能出现交叉引用,不可能构成一种环状的关联,对象之间的关联都是单向的,树状的。因此,内存垃圾回收的算法效率也非常高。这就让ErLang能够达到Soft Real Time(软实时)的效果。这对于一门支持内存垃圾回收的语言来说,可不是一件容易的事情。
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java线程加锁
2016-08-16 10:45:3313.8 线程加锁的设置,所谓线程就是为了防止多个线程为同一个动作进行操作。 synchronized是Java中的关键字,是一种同步锁。它修饰的对象有以下几种: 1. 修饰一个代码块,被修饰的代码块称为同步语句块,其作用...13.8 线程加锁的设置,所谓线程就是为了防止多个线程为同一个动作进行操作。
synchronized是Java中的关键字,是一种同步锁。它修饰的对象有以下几种:
1. 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;
2. 修饰一个方法,被修饰的方法称为同步方法,其作用的范围是整个方法,作用的对象是调用这个方法的对象;
3. 修改一个静态的方法,其作用的范围是整个静态方法,作用的对象是这个类的所有对象;
4. 修改一个类,其作用的范围是synchronized后面括号括起来的部分,作用主的对象是这个类的所有对象。- 无论synchronized关键字加在方法上还是对象上,如果它作用的对象是非静态的,则它取得的锁是对象;如果synchronized作用的对象是一个静态方法或一个类,则它取得的锁是对类,该类所有的对象同一把锁。
每个对象只有一个锁(lock)与之相关联,谁拿到这个锁谁就可以运行它所控制的那段代码。
C. 实现同步是要很大的系统开销作为代价的,甚至可能造成死锁,所以尽量避免无谓的同步控制。
13.9 对方法进行加锁:
代码如下:
package com.eduask.thread.base;
import com.sun.swing.internal.plaf.synth.resources.synth;
//测试线程加锁的现象;
public class TestThreadSync {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
MySnc1 mySnc1=new MySnc1();
Thread thread1=new Thread(mySnc1);
thread1.start();
thread1.sleep(1000);
mySnc1.m1();
}
}
class MySnc1 implements Runnable{
Integer money=100;
@Override
public synchronized void run() {
money=10;
System.out.println(money);
}
public void m1() {
System.out.println(money+"m1");
}
}
13.10 对对象进行加载代码如下;
package com.eduask.thread.base;
//对对象进行加锁;
public class ObjectSync {
public static void main(String[] args) {
A a = new A();
Thread thread = new Thread(a);
thread.start();
}
}
class A implements Runnable {
public void run() {
synchronized (this) {
System.out.println("对对象进行加锁");
}
}
}
- 无论synchronized关键字加在方法上还是对象上,如果它作用的对象是非静态的,则它取得的锁是对象;如果synchronized作用的对象是一个静态方法或一个类,则它取得的锁是对类,该类所有的对象同一把锁。
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在JAVA中线程到底起到什么作用以及线程加锁的方式
2018-04-25 17:11:10每一个运行的程序可能包括多个独立运行的线程(Thread)。 线程(Thread)是一份独立运行的程序,有自己专用的运行栈。线程有可能和其他线程共享一些资源,比如,内存,文件,数据库等。 当多个线程同时读写同一份...这是javaeye上非常经典的关于线程的帖子,写的非常通俗易懂的,适合任何读计算机的同学.
线程同步
我们可以在计算机上运行各种计算机软件程序。每一个运行的程序可能包括多个独立运行的线程(Thread)。
线程(Thread)是一份独立运行的程序,有自己专用的运行栈。线程有可能和其他线程共享一些资源,比如,内存,文件,数据库等。
当多个线程同时读写同一份共享资源的时候,可能会引起冲突。这时候,我们需要引入线程“同步”机制,即各位线程之间要有个先来后到,不能一窝蜂挤上去抢作一团。
同步这个词是从英文synchronize(使同时发生)翻译过来的。我也不明白为什么要用这个很容易引起误解的词。既然大家都这么用,咱们也就只好这么将就。
线程同步的真实意思和字面意思恰好相反。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。
因此,关于线程同步,需要牢牢记住的第一点是:线程同步就是线程排队。同步就是排队。线程同步的目的就是避免线程“同步”执行。这可真是个无聊的绕口令。
关于线程同步,需要牢牢记住的第二点是 “共享”这两个字。只有共享资源的读写访问才需要同步。如果不是共享资源,那么就根本没有同步的必要。
关于线程同步,需要牢牢记住的第三点是,只有“变量”才需要同步访问。如果共享的资源是固定不变的,那么就相当于“常量”,线程同时读取常量也不需要同步。至少一个线程修改共享资源,这样的情况下,线程之间就需要同步。
关于线程同步,需要牢牢记住的第四点是:多个线程访问共享资源的代码有可能是同一份代码,也有可能是不同的代码;无论是否执行同一份代码,只要这些线程的代码访问同一份可变的共享资源,这些线程之间就需要同步。
为了加深理解,下面举几个例子。
有两个采购员,他们的工作内容是相同的,都是遵循如下的步骤:
(1)到市场上去,寻找并购买有潜力的样品。
(2)回到公司,写报告。
这两个人的工作内容虽然一样,他们都需要购买样品,他们可能买到同样种类的样品,但是他们绝对不会购买到同一件样品,他们之间没有任何共享资源。所以,他们可以各自进行自己的工作,互不干扰。
这两个采购员就相当于两个线程;两个采购员遵循相同的工作步骤,相当于这两个线程执行同一段代码。
下面给这两个采购员增加一个工作步骤。采购员需要根据公司的“布告栏”上面公布的信息,安排自己的工作计划。
这两个采购员有可能同时走到布告栏的前面,同时观看布告栏上的信息。这一点问题都没有。因为布告栏是只读的,这两个采购员谁都不会去修改布告栏上写的信息。
下面增加一个角色。一个办公室行政人员这个时候,也走到了布告栏前面,准备修改布告栏上的信息。
如果行政人员先到达布告栏,并且正在修改布告栏的内容。两个采购员这个时候,恰好也到了。这两个采购员就必须等待行政人员完成修改之后,才能观看修改后的信息。
如果行政人员到达的时候,两个采购员已经在观看布告栏了。那么行政人员需要等待两个采购员把当前信息记录下来之后,才能够写上新的信息。
上述这两种情况,行政人员和采购员对布告栏的访问就需要进行同步。因为其中一个线程(行政人员)修改了共享资源(布告栏)。而且我们可以看到,行政人员的工作流程和采购员的工作流程(执行代码)完全不同,但是由于他们访问了同一份可变共享资源(布告栏),所以他们之间需要同步。
同步锁
前面讲了为什么要线程同步,下面我们就来看如何才能线程同步。
线程同步的基本实现思路还是比较容易理解的。我们可以给共享资源加一把锁,这把锁只有一把钥匙。哪个线程获取了这把钥匙,才有权利访问该共享资源。
生活中,我们也可能会遇到这样的例子。一些超市的外面提供了一些自动储物箱。每个储物箱都有一把锁,一把钥匙。人们可以使用那些带有钥匙的储物箱,把东西放到储物箱里面,把储物箱锁上,然后把钥匙拿走。这样,该储物箱就被锁住了,其他人不能再访问这个储物箱。(当然,真实的储物箱钥匙是可以被人拿走复制的,所以不要把贵重物品放在超市的储物箱里面。于是很多超市都采用了电子密码锁。)
线程同步锁这个模型看起来很直观。但是,还有一个严峻的问题没有解决,这个同步锁应该加在哪里?
当然是加在共享资源上了。反应快的读者一定会抢先回答。
没错,如果可能,我们当然尽量把同步锁加在共享资源上。一些比较完善的共享资源,比如,文件系统,数据库系统等,自身都提供了比较完善的同步锁机制。我们不用另外给这些资源加锁,这些资源自己就有锁。
但是,大部分情况下,我们在代码中访问的共享资源都是比较简单的共享对象。这些对象里面没有地方让我们加锁。
读者可能会提出建议:为什么不在每一个对象内部都增加一个新的区域,专门用来加锁呢?这种设计理论上当然也是可行的。问题在于,线程同步的情况并不是很普遍。如果因为这小概率事件,在所有对象内部都开辟一块锁空间,将会带来极大的空间浪费。得不偿失。
于是,现代的编程语言的设计思路都是把同步锁加在代码段上。确切的说,是把同步锁加在“访问共享资源的代码段”上。这一点一定要记住,同步锁是加在代码段上的。
同步锁加在代码段上,就很好地解决了上述的空间浪费问题。但是却增加了模型的复杂度,也增加了我们的理解难度。
现在我们就来仔细分析“同步锁加在代码段上”的线程同步模型。
首先,我们已经解决了同步锁加在哪里的问题。我们已经确定,同步锁不是加在共享资源上,而是加在访问共享资源的代码段上。
其次,我们要解决的问题是,我们应该在代码段上加什么样的锁。这个问题是重点中的重点。这是我们尤其要注意的问题:访问同一份共享资源的不同代码段,应该加上同一个同步锁;如果加的是不同的同步锁,那么根本就起不到同步的作用,没有任何意义。
这就是说,同步锁本身也一定是多个线程之间的共享对象。
Java语言的synchronized关键字
为了加深理解,举几个代码段同步的例子。
不同语言的同步锁模型都是一样的。只是表达方式有些不同。这里我们以当前最流行的Java语言为例。Java语言里面用synchronized关键字给代码段加锁。整个语法形式表现为
synchronized(同步锁) {
// 访问共享资源,需要同步的代码段
}
这里尤其要注意的就是,同步锁本身一定要是共享的对象。
… f1() {
Object lock1 = new Object(); // 产生一个同步锁
synchronized(lock1){
// 代码段 A
// 访问共享资源 resource1
// 需要同步
}
}
上面这段代码没有任何意义。因为那个同步锁是在函数体内部产生的。每个线程调用这段代码的时候,都会产生一个新的同步锁。那么多个线程之间,使用的是不同的同步锁。根本达不到同步的目的。
同步代码一定要写成如下的形式,才有意义。
public static final Object lock1 = new Object();
… f1() {
synchronized(lock1){ // lock1 是公用同步锁
// 代码段 A
// 访问共享资源 resource1
// 需要同步
}
你不一定要把同步锁声明为static或者public,但是你一定要保证相关的同步代码之间,一定要使用同一个同步锁。
讲到这里,你一定会好奇,这个同步锁到底是个什么东西。为什么随便声明一个Object对象,就可以作为同步锁?
在Java里面,同步锁的概念就是这样的。任何一个Object Reference都可以作为同步锁。我们可以把Object Reference理解为对象在内存分配系统中的内存地址。因此,要保证同步代码段之间使用的是同一个同步锁,我们就要保证这些同步代码段的synchronized关键字使用的是同一个Object Reference,同一个内存地址。这也是为什么我在前面的代码中声明lock1的时候,使用了final关键字,这就是为了保证lock1的Object Reference在整个系统运行过程中都保持不变。
一些求知欲强的读者可能想要继续深入了解synchronzied(同步锁)的实际运行机制。Java虚拟机规范中(你可以在google用“JVM Spec”等关键字进行搜索),有对synchronized关键字的详细解释。synchronized会编译成 monitor enter, … monitor exit之类的指令对。Monitor就是实际上的同步锁。每一个Object Reference在概念上都对应一个monitor。
这些实现细节问题,并不是理解同步锁模型的关键。我们继续看几个例子,加深对同步锁模型的理解。
public static final Object lock1 = new Object();
… f1() {
synchronized(lock1){ // lock1 是公用同步锁
// 代码段 A
// 访问共享资源 resource1
// 需要同步
}
}
… f2() {
synchronized(lock1){ // lock1 是公用同步锁
// 代码段 B
// 访问共享资源 resource1
// 需要同步
}
}
上述的代码中,代码段A和代码段B就是同步的。因为它们使用的是同一个同步锁lock1。
如果有10个线程同时执行代码段A,同时还有20个线程同时执行代码段B,那么这30个线程之间都是要进行同步的。
这30个线程都要竞争一个同步锁lock1。同一时刻,只有一个线程能够获得lock1的所有权,只有一个线程可以执行代码段A或者代码段B。其他竞争失败的线程只能暂停运行,进入到该同步锁的就绪(Ready)队列。
每一个同步锁下面都挂了几个线程队列,包括就绪(Ready)队列,待召(Waiting)队列等。比如,lock1对应的就绪队列就可以叫做lock1 - ready queue。每个队列里面都可能有多个暂停运行的线程。
注意,竞争同步锁失败的线程进入的是该同步锁的就绪(Ready)队列,而不是后面要讲述的待召队列(Waiting Queue,也可以翻译为等待队列)。就绪队列里面的线程总是时刻准备着竞争同步锁,时刻准备着运行。而待召队列里面的线程则只能一直等待,直到等到某个信号的通知之后,才能够转移到就绪队列中,准备运行。
成功获取同步锁的线程,执行完同步代码段之后,会释放同步锁。该同步锁的就绪队列中的其他线程就继续下一轮同步锁的竞争。成功者就可以继续运行,失败者还是要乖乖地待在就绪队列中。
因此,线程同步是非常耗费资源的一种操作。我们要尽量控制线程同步的代码段范围。同步的代码段范围越小越好。我们用一个名词“同步粒度”来表示同步代码段的范围。
同步粒度
在Java语言里面,我们可以直接把synchronized关键字直接加在函数的定义上。
比如。
… synchronized … f1() {
// f1 代码段
}
这段代码就等价于
… f1() {
synchronized(this){ // 同步锁就是对象本身
// f1 代码段
}
}
同样的原则适用于静态(static)函数
比如。
… static synchronized … f1() {
// f1 代码段
}
这段代码就等价于
…static … f1() {
synchronized(Class.forName(…)){ // 同步锁是类定义本身
// f1 代码段
}
}
但是,我们要尽量避免这种直接把synchronized加在函数定义上的偷懒做法。因为我们要控制同步粒度。同步的代码段越小越好。synchronized控制的范围越小越好。
我们不仅要在缩小同步代码段的长度上下功夫,我们同时还要注意细分同步锁。
比如,下面的代码
public static final Object lock1 = new Object();
… f1() {
synchronized(lock1){ // lock1 是公用同步锁
// 代码段 A
// 访问共享资源 resource1
// 需要同步
}
}
… f2() {
synchronized(lock1){ // lock1 是公用同步锁
// 代码段 B
// 访问共享资源 resource1
// 需要同步
}
}
… f3() {
synchronized(lock1){ // lock1 是公用同步锁
// 代码段 C
// 访问共享资源 resource2
// 需要同步
}
}
… f4() {
synchronized(lock1){ // lock1 是公用同步锁
// 代码段 D
// 访问共享资源 resource2
// 需要同步
}
}
上述的4段同步代码,使用同一个同步锁lock1。所有调用4段代码中任何一段代码的线程,都需要竞争同一个同步锁lock1。
我们仔细分析一下,发现这是没有必要的。
因为f1()的代码段A和f2()的代码段B访问的共享资源是resource1,f3()的代码段C和f4()的代码段D访问的共享资源是resource2,它们没有必要都竞争同一个同步锁lock1。我们可以增加一个同步锁lock2。f3()和f4()的代码可以修改为:
public static final Object lock2 = new Object();
… f3() {
synchronized(lock2){ // lock2 是公用同步锁
// 代码段 C
// 访问共享资源 resource2
// 需要同步
}
}
… f4() {
synchronized(lock2){ // lock2 是公用同步锁
// 代码段 D
// 访问共享资源 resource2
// 需要同步
}
}
这样,f1()和f2()就会竞争lock1,而f3()和f4()就会竞争lock2。这样,分开来分别竞争两个锁,就可以大大较少同步锁竞争的概率,从而减少系统的开销。
信号量
同步锁模型只是最简单的同步模型。同一时刻,只有一个线程能够运行同步代码。
有的时候,我们希望处理更加复杂的同步模型,比如生产者/消费者模型、读写同步模型等。这种情况下,同步锁模型就不够用了。我们需要一个新的模型。这就是我们要讲述的信号量模型。
信号量模型的工作方式如下:线程在运行的过程中,可以主动停下来,等待某个信号量的通知;这时候,该线程就进入到该信号量的待召(Waiting)队列当中;等到通知之后,再继续运行。
很多语言里面,同步锁都由专门的对象表示,对象名通常叫Monitor。
同样,在很多语言中,信号量通常也有专门的对象名来表示,比如,Mutex,Semphore。
信号量模型要比同步锁模型复杂许多。一些系统中,信号量甚至可以跨进程进行同步。另外一些信号量甚至还有计数功能,能够控制同时运行的线程数。
我们没有必要考虑那么复杂的模型。所有那些复杂的模型,都是最基本的模型衍生出来的。只要掌握了最基本的信号量模型——“等待/通知”模型,复杂模型也就迎刃而解了。
我们还是以Java语言为例。Java语言里面的同步锁和信号量概念都非常模糊,没有专门的对象名词来表示同步锁和信号量,只有两个同步锁相关的关键字——volatile和synchronized。
这种模糊虽然导致概念不清,但同时也避免了Monitor、Mutex、Semphore等名词带来的种种误解。我们不必执着于名词之争,可以专注于理解实际的运行原理。
在Java语言里面,任何一个Object Reference都可以作为同步锁。同样的道理,任何一个Object Reference也可以作为信号量。
Object对象的wait()方法就是等待通知,Object对象的notify()方法就是发出通知。
具体调用方法为
(1)等待某个信号量的通知
public static final Object signal = new Object();
… f1() {
synchronized(singal) { // 首先我们要获取这个信号量。这个信号量同时也是一个同步锁
// 只有成功获取了signal这个信号量兼同步锁之后,我们才可能进入这段代码
signal.wait(); // 这里要放弃信号量。本线程要进入signal信号量的待召(Waiting)队列
// 可怜。辛辛苦苦争取到手的信号量,就这么被放弃了
// 等到通知之后,从待召(Waiting)队列转到就绪(Ready)队列里面
// 转到了就绪队列中,离CPU核心近了一步,就有机会继续执行下面的代码了。
// 仍然需要把signal同步锁竞争到手,才能够真正继续执行下面的代码。命苦啊。
…
}
}
需要注意的是,上述代码中的signal.wait()的意思。signal.wait()很容易导致误解。signal.wait()的意思并不是说,signal开始wait,而是说,运行这段代码的当前线程开始wait这个signal对象,即进入signal对象的待召(Waiting)队列。
(2)发出某个信号量的通知
… f2() {
synchronized(singal) { // 首先,我们同样要获取这个信号量。同时也是一个同步锁。
// 只有成功获取了signal这个信号量兼同步锁之后,我们才可能进入这段代码
signal.notify(); // 这里,我们通知signal的待召队列中的某个线程。
// 如果某个线程等到了这个通知,那个线程就会转到就绪队列中
// 但是本线程仍然继续拥有signal这个同步锁,本线程仍然继续执行
// 嘿嘿,虽然本线程好心通知其他线程,
// 但是,本线程可没有那么高风亮节,放弃到手的同步锁
// 本线程继续执行下面的代码
…
}
}
需要注意的是,signal.notify()的意思。signal.notify()并不是通知signal这个对象本身。而是通知正在等待signal信号量的其他线程。
以上就是Object的wait()和notify()的基本用法。
实际上,wait()还可以定义等待时间,当线程在某信号量的待召队列中,等到足够长的时间,就会等无可等,无需再等,自己就从待召队列转移到就绪队列中了。
另外,还有一个notifyAll()方法,表示通知待召队列里面的所有线程。
这些细节问题,并不对大局产生影响。
绿色线程
绿色线程(Green Thread)是一个相对于操作系统线程(Native Thread)的概念。
操作系统线程(Native Thread)的意思就是,程序里面的线程会真正映射到操作系统的线程,线程的运行和调度都是由操作系统控制的
绿色线程(Green Thread)的意思是,程序里面的线程不会真正映射到操作系统的线程,而是由语言运行平台自身来调度。
当前版本的Python语言的线程就可以映射到操作系统线程。当前版本的Ruby语言的线程就属于绿色线程,无法映射到操作系统的线程,因此Ruby语言的线程的运行速度比较慢。
难道说,绿色线程要比操作系统线程要慢吗?当然不是这样。事实上,情况可能正好相反。Ruby是一个特殊的例子。线程调度器并不是很成熟。
目前,线程的流行实现模型就是绿色线程。比如,stackless Python,就引入了更加轻量的绿色线程概念。在线程并发编程方面,无论是运行速度还是并发负载上,都优于Python。
另一个更著名的例子就是ErLang(爱立信公司开发的一种开源语言)。
ErLang的绿色线程概念非常彻底。ErLang的线程不叫Thread,而是叫做Process。这很容易和进程混淆起来。这里要注意区分一下。
ErLang Process之间根本就不需要同步。因为ErLang语言的所有变量都是final的,不允许变量的值发生任何变化。因此根本就不需要同步。
final变量的另一个好处就是,对象之间不可能出现交叉引用,不可能构成一种环状的关联,对象之间的关联都是单向的,树状的。因此,内存垃圾回收的算法效率也非常高。这就让ErLang能够达到Soft Real Time(软实时)的效果。这对于一门支持内存垃圾回收的语言来说,可不是一件容易的事情。 -
java之多线程的加锁方式,死锁和线程停止(包含interrupt方法对wait,sleep方法的作用)
2018-09-19 21:07:17多线程访问共享资源的访问 1.尝试写出需求。 2.分析出现的问题。 三个线程同时执行run方法,CPU执行资源随机分配。 线程在执行方法过程中,随时能进入受阻塞状态。 所以可以使用:假设线程停止的位置,来分析问题(找...一.加锁方式
1.解决需求的步骤:
需求:100张票,利用多线程进行卖票,方式有:窗口, 黄牛 ,网购。- 多线程访问共享资源的访问
- 1.尝试写出需求。
- 2.分析出现的问题。
- 三个线程同时执行run方法,CPU执行资源随机分配。
- 线程在执行方法过程中,随时能进入受阻塞状态。
- 所以可以使用:假设线程停止的位置,来分析问题(找极限位置)。
- 3.想解决方案:
- 一个线程执行完买票操作,另一个线程才能买票。
- 这样来保证共享数据的安全。
- 4.找出解决方法:
- 方式一:同步代码块(同步锁)
- 当线程进入同步代码块,会把锁拿走,执行代码块中的代码。
- 当代码执行完毕后,会把锁还回去。
- 如果线程遇到同步代码块,发现没有锁,将进入等待(有锁才能进)。
- 在找问题时,可以使用多线程的睡眠方法,放大问题。
- 写法:
synchronized(锁){ 上锁的代码 }
- 锁注意:
- 所有线程使用的都是同一把锁
- 锁可以使用任意一个对象(同一个对象就可以)
- 让线程让出CPU的执行资源的方法(增加让出的几率)[需要放在同步代码块外]
Thread.yield();
完成卖票需求的代码:(使用同步代码块完成)
public class Kll { public static void main(String[] args) { // 利用接口实现类 创建三个线程出来 Tickets tickets = new Tickets(); // 创建三个线程,并写出线程名字 Thread t1 = new Thread(tickets, "黄牛"); Thread t2 = new Thread(tickets, "窗口"); Thread t3 = new Thread(tickets, "网购"); // 开启线程 t1.start(); t2.start(); t3.start(); } } // 利用接口方法来保证 访问的共享资源 class Tickets implements Runnable { // 声明票的总数 private int tickets = 50; // 声明锁对象(保证锁也是线程共享的即唯一性) private final Object obj = new Object(); @Override public void run() { // 利用循环,保证票都能卖出去 while (true) { synchronized (obj) { // 休眠(放大问题) try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } // 判断票 if (tickets > 0) { // 可以卖 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--" + tickets); // 卖票 tickets--; } else { // 卖完了 break; } } // 让线程让出CPU的执行资源(增加让出的几率)[需要放在同步代码块外] Thread.yield(); } } }
- 方式二:同步方法
- 封装一个方法
- 使用同步方法
- 写法:在方法上 使用synchronized关键词修饰方法
- 同步方法有没有锁?是什么?为什么?
- 有,原理和同步代码块一样
- 成员方法,使用的对象锁是this
- 同步方法能不能是静态的?可以(成员变量也要是静态的)
- 如果可以,那么静态的同步方法用的锁是this吗?
- 不是this(因为静态方法不能用this)
- 静态方法,使用的锁的是 类锁(本类.class)
public class Kll { public static void main(String[] args) { // 利用接口实现类 创建三个线程出来 Ticket tickets = new Ticket(); // 创建三个线程 Thread t1 = new Thread(tickets, "黄牛"); Thread t2 = new Thread(tickets, "窗口"); Thread t3 = new Thread(tickets, "网购"); // 开启线程 t1.start(); t2.start(); t3.start(); } } // 利用接口方法来保证 访问的共享资源 class Ticket implements Runnable { // 声明票的总数 private static int tickets = 50; // 声明锁对象(保证锁也是线程共享的即唯一性) private final Object obj = new Object(); @Override public void run() { // 利用循环,保证票都能卖出去 while (true) { if (sellTickets()) { break; } // 让线程让出CPU的执行资源(增加让出的几率)[需要放在同步代码块外] Thread.yield(); } } public static synchronized boolean sellTickets() { if (tickets > 0) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--" + tickets); tickets--; return false; }else { return true; } } }
方式三:利用锁的接口Lock
- jdk1.5 锁的接口 Lock
- lock();加锁的方法
- unlock();释放锁方法
- 保证出现异常时也能把锁关闭(释放了)finally
- 写法:
lock(); try{ 加锁的代码 }finally{ 释放锁 unlock(); }
案例代码:
public class Kll { public static void main(String[] args) { // 利用接口实现类 创建三个线程出来 Tickets1 tickets = new Tickets1(); // 创建三个线程 Thread t1 = new Thread(tickets, "黄牛"); Thread t2 = new Thread(tickets, "窗口"); Thread t3 = new Thread(tickets, "网购"); // 开启线程 t1.start(); t2.start(); t3.start(); } } // 利用接口方法来保证 访问的共享资源 class Tickets1 implements Runnable { // 声明票的总数 private int tickets = 50; // 声明锁对象(保证锁也是线程共享的即唯一性) private final Object obj = new Object(); // 声明lock锁 // 参数 true 可以尽量让线程公平进入锁 private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true); @Override public void run() { // 利用循环,保证票都能卖出去 while (true) { // 使用lock锁 lock.lock(); try { // 判断票 if (tickets > 0) { // 可以卖 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--" + tickets); // 卖票 tickets--; } else { // 卖完了 break; } } finally { lock.unlock(); } // 让线程让出CPU的执行资源(增加让出的几率)[需要放在同步代码块外] Thread.yield(); } } }
需求:公司年会,进入公司有两个门(前门和后门)。进门的时候,每位人都能获取一张彩票(7位数),公司有100个员工。利用多线程模拟进门过程,统计每个入口入场的人数 ,每个人拿到的彩票的号码( 要求7位数字 7个数不能重复)。
打印格式:
编号为: 1 的员工 从后门 入场! 拿到的双色球彩票号码是: [17, 24, 29, 30, 31, 32, 07]
编号为: 2 的员工 从后门 入场! 拿到的双色球彩票号码是: [06, 11, 14, 22, 29, 32, 15]
……
从后门 入场的员工总共: 45 位员工
从前门 入场的员工总共: 55 位员工
保证总人数100即可
案例代码:import java.util.ArrayList; public class Kll { public static void main(String[] args) { // 创建表示前后门的线程 Person person = new Person(); Thread t1 = new Thread(person, "前门"); Thread t2 = new Thread(person, "后门"); // 开启线程 t1.start(); t2.start(); } } class Person implements Runnable{ // 声明总人数 private int sum = 100; // 声明记录前后门人数 private int frontNum = 0; private int backNum = 0; // 打印彩票的方法 public ArrayList<Integer> lottery() { // 随机7个数[1,100]放入ArrayList ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>(); while (list.size() < 7) { int random = (int)(Math.random() * 100 + 1); // 判断是否重复 if (!list.contains(random)) { list.add(random); } } return list; } @Override public void run() { // 循环,保证所有人都进来 while (true) { // ----- synchronized (this) { // 接收集合 ArrayList<Integer> list = lottery(); // 获取当前线程的名字 String name = Thread.currentThread().getName(); // 循环停止条件 // 判断人数 if (sum <= 0) { break; } else { // 判断从哪儿进来的 if (name.equals("前门")) { frontNum++; System.out.println("编号为:" + (101 - sum) + " 的员工 从" + name + " 入场! " + "拿到的双色球彩票号码是: " + list); sum--; }else if (name.equals("后门")) { backNum++; System.out.println("编号为:" + (101 - sum) + " 的员工 从" + name + " 入场! " + "拿到的双色球彩票号码是: " + list); sum--; } } if (sum <= 0) { System.out.println("从前门 入场的员工总共: "+ frontNum +" 位员工"); System.out.println("从后门 入场的员工总共: "+ backNum +" 位员工"); } } // 让出资源 Thread.yield(); } } }
为什么不把最后的if(sum == 0)判断和循环结束的条件放在一起? 因为两个线程都在synchronized (this)同步代码块外,循环内等着结束。 1.如果结束条件和最后的if判断放在一起,那么,只有,一个线程会结束,此时,sum刚好等于0,另外一个线程进入执行完if(sum == 0)之前的语句之后,sum=-1,就永远结束不了程序,进入死循环。同理,若把判断条件sum=0改为sum<=0,那么最另外一个线程执行完if(sum<=0)之前的语句,已经使人数多了1个,比需求多了一个人。 2.若是把最后的判断条件和最开始的结束条件合二为一放在最开始,那么两个线程都会走一遍这个结束语句,就会把最终的(从后门 入场的员工总共: 45 位员工 ; 从前门 入场的员工总共: 55 位员工)结果各打印两遍 二.死锁
前提:
- 1.至少两个线程。
- 2.锁的嵌套(同步代码块的嵌套)。
- 线程1和线程2同时访问有嵌套的同步代码块,且有两个锁A和B:
- 线程1拿到了A 向进入下一个代码块需要B锁。
- 线程2拿到了B 向进入下一个代码块需要A锁。
- 这时谁也进不去 线程进入相互等待的状态 导致程序卡主。
一定几率出现死锁,,出现时的图如下:
简单死锁出现的代码:
public class Kll { public static void main(String[] args) { DieLock dieLock = new DieLock(); Thread t1 = new Thread(dieLock); Thread t2 = new Thread(dieLock); t1.start(); t2.start(); } } // 声明锁 class LockA { // 私有化构造方法 private LockA() { } // 创建锁对象(声明一个常量) public static final LockA A = new LockA(); } class LockB { // 私有化构造方法 private LockB() { } // 创建锁对象(声明一个常量) public static final LockB B = new LockB(); } // 线程 class DieLock implements Runnable{ // 利用标记控制先A-->B或先B--> boolean isTrue = false; @Override public void run() { // 利用死循环 增加死锁几率 while (true) { // 不断让两个线程先进A锁再进B锁 // 下一次从B锁进A锁 if (!isTrue) { synchronized (LockA.A) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " if中A锁"); synchronized (LockB.B) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " if中B锁"); } } }else { synchronized (LockB.B) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " else中B锁"); synchronized (LockA.A) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " else中A锁"); } } } // 改变一下标记 isTrue = !isTrue; } } }
三.线程停止
如何让线程停止
- 调用stop()方法 已过时,不推荐
- interrupt() 不能中断线程
- 其作用:
- 1.改变中断状态(就是个布尔值,初值false–>true)
- 2.当你这个线程中使用了sleep,wait或join方法时,会抛出异常InterruptedException
- 中断状态将被清除 这时interrupted()的值还是false
- 中断状态被清除指的是从休眠状态转为运行状态或者受阻塞状态
- 如何停止线程?
- 正确方式:使用标记停止线程
方式一:在线程内没有sleep,wait,或join方法出现时,用interrupt()方法改变线程状态中断。
代码如下:public class Kll { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { INter1 iNter = new INter1(); Thread t1 = new Thread(iNter); t1.start(); // 休眠几秒 给线程运行时间 t1.sleep(1000); // 中断线程 t1.interrupt(); // 利用标记停止线程 //iNter.isTrue = true; System.out.println("线程中断"); // 让主线程运行一会儿 Thread.sleep(1000); System.out.println("主线程结束"); } } class INter1 implements Runnable{ @Override public void run() { // 打印中断状态 System.out.println(Thread.currentThread().isInterrupted()); // 为真时循环 // 默认的中断状态是false while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "run方法"); } } }
方法二:用标记法
- 一.线程内有sleep方法时(同时测试interrupt方法对sleep方法的作用)
代码如下:
public class Kll { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { INter1 iNter = new INter1(); Thread t1 = new Thread(iNter); t1.start(); // 休眠几秒 给线程运行时间 t1.sleep(1000); // 中断线程 // 利用标记停止线程 iNter.isTrue = true; System.out.println("线程中断"); // 让主线程运行一会儿 Thread.sleep(1000); System.out.println("主线程结束"); } } class INter1 implements Runnable{ // 声明标记 控制线程的停止 public boolean isTrue = false; @Override public void run() { // 打印中断状态 System.out.println(Thread.currentThread().isInterrupted()); while (!isTrue) { // 线程休眠 try { // 中断异常 InterruptedException // 中断状态被清除指的是 // 从休眠状态-->运行状态(受阻塞状态) Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " run方法"); } } }
- 二.测试interrupt方法对wait作用
- 注意:wait方法需要锁对象调用
代码如下:
public class Kll { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { WaitRunnable runnable = new WaitRunnable(); Thread t1 = new Thread(runnable); t1.start(); //Thread.sleep(1000); for (int i = 0; i < 10; i++) { if (i == 5) { // interrupt 方法 //t1.interrupt(); // 让线程停止 runnable.isTrue = true; } } Thread.sleep(1000); System.out.println("主线程停止"); } } class WaitRunnable implements Runnable{ // 生声明标记停止线程 public boolean isTrue = false; @Override public void run() { System.out.println(Thread.interrupted()); synchronized (this) { while (!isTrue) { // 使用线程等待 try { // wait方法需要锁对象调用 // InterruptedException抛出一个异常 // 将线程从等待状态转换为-->运行状态(或受阻塞状态) 清除了原有状态 this.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName()); } } } }
注意:wait方法让线程进入中断状态被清除(指的是从休眠状态转为运行状态或者受阻塞状态)。
- 在主线程内使用sleep方法会线程的这种中断状态被清除的效果更明显。
主线程立即接收到子线程修改状态的方法:
从子线程中修改状态,查看主线程中是否能够立即接收到- 不能,解决方法是:
- 当从子线程中修改状态时
- 主线程不能立即接收到这个状态的改变
- 使用关键词 volatile 来标识你改变的状态的变量
- 效果:可以让主线程立即接收到改变的值
public class Kll { public static void main(String[] args) { ChangeState state = new ChangeState(); Thread t1 = new Thread(state); t1.start(); // 利用线程标记 卡住主线程 while (!state.isTrue) { } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "main结束" + state.isTrue); } } class ChangeState implements Runnable{ // 标记线程状态 public volatile boolean isTrue = false; // 记录循环次数 public int num = 0; @Override public void run() { while (!isTrue) { num++; try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } if (num == 5) { // 修改状态 isTrue = true; } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + num); } } }
-
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2020-03-20 18:09:111.Java中提供一种最简单的加锁机制(同步机制) 同步:两个线程之间不再是孤独的了,需要互相考虑对方的情况。 synchronized(同步) 1、作用:就是一把锁,实现两个线程之间互斥 2、语法用法: (1)、作为方法的修饰...
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