Java線程：線程的同步

QCamera 2015-05-25

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Java線程：線程的同步-同步方法

線程的同步是保證多線程安全訪問競爭資源的一種手段。

線程的同步是Java多線程編程的難點，往往開發(fā)者搞不清楚什么是競爭資源、什么時候需要考慮同步，怎么同步等等問題，當然，這些問題沒有很明確的答案，但有些原則問題需要考慮，是否有競爭資源被同時改動的問題？

在本文之前，請參閱《Java線程：線程的同步與鎖》，本文是在此基礎上所寫的。

對于同步，在具體的Java代碼中需要完成一下兩個操作：

把競爭訪問的資源標識為private；

同步哪些修改變量的代碼，使用synchronized關鍵字同步方法或代碼。

當然這不是唯一控制并發(fā)安全的途徑。

synchronized關鍵字使用說明

synchronized只能標記非抽象的方法，不能標識成員變量。

為了演示同步方法的使用，構(gòu)建了一個信用卡賬戶，起初信用額為100w，然后模擬透支、存款等多個操作。顯然銀行賬戶User對象是個競爭資源，而多個并發(fā)操作的是賬戶方法oper(int x)，當然應該在此方法上加上同步，并將賬戶的余額設為私有變量，禁止直接訪問。

/**
* Java線程：線程的同步
*
* @author leizhimin 2009-11-4 11:23:32
*/
public class Test {
        public static void main(String[] args) {
                User u = new User("張三", 100);
                MyThread t1 = new MyThread("線程A", u, 20);
                MyThread t2 = new MyThread("線程B", u, -60);
                MyThread t3 = new MyThread("線程C", u, -80);
                MyThread t4 = new MyThread("線程D", u, -30);
                MyThread t5 = new MyThread("線程E", u, 32);
                MyThread t6 = new MyThread("線程F", u, 21);

                t1.start();
                t2.start();
                t3.start();
                t4.start();
                t5.start();
                t6.start();
        }
}

class MyThread extends Thread {
        private User u;
        private int y = 0;

        MyThread(String name, User u, int y) {
                super(name);
                this.u = u;
                this.y = y;
        }

        public void run() {
                u.oper(y);
        }
}

class User {
        private String code;
        private int cash;

        User(String code, int cash) {
                this.code = code;
                this.cash = cash;
        }

        public String getCode() {
                return code;
        }

        public void setCode(String code) {
                this.code = code;
        }

        /**
         * 業(yè)務方法
         * @param x 添加x萬元
         */
        public synchronized void oper(int x) {
                try {
                        Thread.sleep(10L);
                        this.cash += x;
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "運行結(jié)束，增加“" + x + "”，當前用戶賬戶余額為：" + cash);
                        Thread.sleep(10L);
                } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                }
        }

        @Override
        public String toString() {
                return "User{" +
                                "code='" + code + '\'' +
                                ", cash=" + cash +
                                '}';
        }
}

輸出結(jié)果：

線程A運行結(jié)束，增加“20”，當前用戶賬戶余額為：120
線程F運行結(jié)束，增加“21”，當前用戶賬戶余額為：141
線程E運行結(jié)束，增加“32”，當前用戶賬戶余額為：173
線程C運行結(jié)束，增加“-80”，當前用戶賬戶余額為：93
線程B運行結(jié)束，增加“-60”，當前用戶賬戶余額為：33
線程D運行結(jié)束，增加“-30”，當前用戶賬戶余額為：3

Process finished with exit code 0

反面教材，不同步的情況，也就是去掉oper(int x)方法的synchronized修飾符，然后運行程序，結(jié)果如下：

線程A運行結(jié)束，增加“20”，當前用戶賬戶余額為：61
線程D運行結(jié)束，增加“-30”，當前用戶賬戶余額為：63
線程B運行結(jié)束，增加“-60”，當前用戶賬戶余額為：3
線程F運行結(jié)束，增加“21”，當前用戶賬戶余額為：61
線程E運行結(jié)束，增加“32”，當前用戶賬戶余額為：93
線程C運行結(jié)束，增加“-80”，當前用戶賬戶余額為：61

Process finished with exit code 0

很顯然，上面的結(jié)果是錯誤的，導致錯誤的原因是多個線程并發(fā)訪問了競爭資源u，并對u的屬性做了改動。

可見同步的重要性。

注意：

通過前文可知，線程退出同步方法時將釋放掉方法所屬對象的鎖，但還應該注意的是，同步方法中還可以使用特定的方法對線程進行調(diào)度。這些方法來自于java.lang.Object類。

void notify()
                    喚醒在此對象監(jiān)視器上等待的單個線程。
void notifyAll()
                    喚醒在此對象監(jiān)視器上等待的所有線程。
void wait()
                    導致當前的線程等待，直到其他線程調(diào)用此對象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法。
void wait(long timeout)
                    導致當前的線程等待，直到其他線程調(diào)用此對象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法，或者超過指定的時間量。
void wait(long timeout, int nanos)
                    導致當前的線程等待，直到其他線程調(diào)用此對象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法，或者其他某個線程中斷當前線程，或者已超過某個實際時間量。

結(jié)合以上方法，處理多線程同步與互斥問題非常重要，著名的生產(chǎn)者-消費者例子就是一個經(jīng)典的例子，任何語言多線程必學的例子。

本文出自 “熔巖” 博客，請務必保留此出處http://lavasoft.blog.51cto.com/62575/221914