java学习进阶之 一 (线程基础)

2019-11-03 16:05:44来源:博客园 阅读 ()

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java学习进阶之 一 (线程基础)

一、线程安全

线程安全的概念:当多个线程访问某一个类(对象或方法)时。这个类始终都能表现出正确的行为那么这个类(对象或方法)就是线程安全的。

synchronized:可以在任何对象及方法上加锁,而加锁的这段代码称为“互斥区”或“临界区”

示例:【com.study.base.thread.a_sync.sync001】MyThread

package com.study.base.thread.a_sync.sync001;
/**
 * 
 *        线程安全概念:当多个线程访问某一个类(对象或方法)时,这个类始终都能表现出正确的行为,那么这个类(对象或方法)
 *    就是线程安全的
 *        synchronized:可以在任意对象及方法上加锁,而加锁的这段代码称为“互斥区”或“临界区”
 *    
 *    示例总结
 *        当多个线程访问myThread的run方法时,以排队的方式进处理(这里排队是按照CPU分配的先后顺序商定的),
 *    一个线程想要执行Synchronized修饰的方法里的代码,首先是尝试获得锁,如果拿到锁,执行synchronized代码体内容;
 *    拿不到锁,这个线程就会不断的尝试获得这把锁,直到拿到为止,而且是多个线程同时去竞争这把锁(也就是会有锁竞争的问题)。
 */
public class MyThread implements Runnable {
    private int count = 5;
    
    //synchronized 加锁
    public synchronized void run() {
        count--;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" count = "+count);
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        /**
         *     分析:
         *         当多个线程访问myThread的run方法时,以排队的方式进行处理(这里排队是按照cpu分配的先后顺序而定的)
         *         1  尝试获得锁
         *         2 如果拿到锁,执行synchronized代码体内容:拿不到锁出,这个线程就会不断的尝试获得这把锁,直到拿到为止
         *         而且是多个线程同时去竞争这把锁,也就是会有锁竞争的问题
         */
        MyThread mythread = new MyThread();
        Thread t1 = new Thread(mythread,"t1");
        Thread t2 = new Thread(mythread,"t2");
        Thread t3 = new Thread(mythread,"t3");
        Thread t4 = new Thread(mythread,"t4");
        Thread t5 = new Thread(mythread,"t5");
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
        t4.start();
        t5.start();
         
    }
}
MyThread

示例总结

    当多个线程访问myThread的run方法时,以排队的方式进处理(这里排队是按照CPU分配的先后顺序商定的),一个线程想要执行Synchronized修饰的方法里的代码,首先是尝试获得锁,如果拿到锁,执行synchronized代码体内容;拿不到锁,这个线程就会不断的尝试获得这把锁,直到拿到为止,而且是多个线程同时去竞争这把锁(也就是会有锁竞争的问题)。

二、多个线程多个锁

多个线程多个锁:多个线程,每个线程都可以拿到自己指定的锁分别获得锁之后执行synchronized方法体的内容

示例:【com.study.base.thread.a_sync.sync002】MultiThread

package com.study.base.thread.a_sync.sync002;
/**
 *     多个线程多个锁:多个线程,每个线程都可以拿到自己指定的锁分别获得锁之后执行synchronized方法体的内容
 *        关键字synchronized获取的锁都是对象锁,而不是把一段代码(方法)当做锁,所以示例代码中哪个线程先执行synchronized关键字的方法,哪个线下就持有该方法所属对象的锁(Lock),两个对象。线程获得的就是两个不同的锁,他们互不影响
 *    有一种情况则是相同的锁,即使在静态方法上加synchronized关键字,表示锁定.class,类一级别的锁(独占.class类).
 */
public class MultiThread {
    private int num = 0;
    public synchronized void printNum(String tag) {
        try {
            if(tag.equals("a")) {
                num = 100;
                System.out.println("tag a , set num over");
                Thread.sleep(1000);
            } else {
                num = 200 ;
                System.out.println("tag b , set num over");
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("tag "+tag+" , num = "+num);
    }
    //注意观察run方法的输出顺序
    public static void main(String[] args) {
        //两个不同的对象
        final MultiThread m1 = new MultiThread();
        final MultiThread m2 = new MultiThread();
        
        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            
            @Override
            public void run() {
                // TODO Auto-generated method stub
                m1.printNum("a");
            }
        },"t1");
        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            
            @Override
            public void run() {
                // TODO Auto-generated method stub
                m2.printNum("b");
            }
        },"t2");
        t1.start();
        t2.start();
    }
}
MultiThread

示例总结

    关键字synchronized获取的锁都是对象锁,而不是把一段代码(方法)当做锁,所以示例代码中哪个线程先执行synchronized关键字的方法,哪个线下就持有该方法所属对象的锁(Lock),两个对象。线程获得的就是两个不同的锁,他们互不影响 有一种情况则是相同的锁,即使在静态方法上加synchronized关键字,表示锁定.class,类一级别的锁(独占.class类).

三、对象锁的同步和异步

同步:synchronized 同步的概念就是共享,我们要牢牢记住“共享”这两个字,如果不是共享的资源,就没有必要进行同步

异步:asynchronized 异步的概念就是独立,相互之间不受到任何制约。就好像我们学习http的时候,在页面发起的Ajax请求,我们还可以继续浏览操作页面的内容,两者之间没有任何关系

同步的目的就是为了线程安全,其实对于线程安全来说,需要满足两个特性:

  原子性(同步)

  可见性

示例:com.study.base.thread.a_sync.sync003】MyObject

 

package com.study.base.thread.a_sync.sync003;
/**
 * 
 * 对象的同步和异步问题
 *
 */
public class MyObject {
    public synchronized void method1() {
        try {
            System.out.print(Thread.currentThread().getName());
            Thread.sleep(4000);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    /** synchronized */
    public void method2() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        final MyObject mo = new MyObject();
        /**
         * 分析:
         * t1线程先持有object对象的lock锁,t2线程可以以异步的方式调用对象中的非synchronized修饰的方法
         * t1线程先持有object对象的lock锁,t2线程如果在这个时候调用对象中的同步(synchronized)方法则需等待,也就是同步
         */
        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            
            @Override
            public void run() {
                // TODO Auto-generated method stub
                mo.method1();
            }
        },"t1");
        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            
            @Override
            public void run() {
                // TODO Auto-generated method stub
                mo.method2();
            }
        },"t2");
        t1.start();
        t2.start();
    }
}
MyObject

 

示例总结

    A线程先持有object对象的Lock锁,B线程如果在这个时候调用对象的同步(synchronized)方法则需要等待,也就是同步 ?

    A线程先持有object对象的Lock锁,B线程可以以异步的方式调用对象中的非synchronized修饰的方法

四、脏读

    对于对象的同步和异步方法,我们在设计自己的程序的时候,一定要考虑问题的整体,不然会出现数据不一致的错误,很经典的错误就是脏读(dirtyread)

示例:【com.study.base.thread.a_sync.sync004】DirtyRead

package com.study.base.thread.a_sync.sync004;

/**
 * 业务整体需要使用完整的synchronized,保持业务的原子性
 * 
 *
 */
public class DirtyRead {
    private String username = "Rang";
    private String password = "123";
    public synchronized void setValue(String username, String password) {
        this.username = username;
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        this.password = password;
        
        System.out.println("setValue最终结果, username = " + username + " password = " + password);
    } 
    
    public synchronized void getValue() {
        System.out.println("getValue方法得到, username = " + username + " password = " + password);
    }
    
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        
        final DirtyRead dr = new DirtyRead();
        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                dr.setValue("z3", "456");
            }
            
        },"t1");
        t1.start();
        Thread.sleep(1000);
        
        dr.getValue();
        
    }
            
}
DirtyRead

示例总结:

    在我们对一个对象的方法加锁的时候,需要考虑业务的整体性,即为setValue / getValue 方法同时加锁synchronized同步的关键字,保证业务(service)的原子性,不然会出现业务错误(也从侧面保证业务的一致性)。

 


原文链接:https://www.cnblogs.com/liu520/p/11789910.html
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