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标题: 浅谈Java多线程的同步问题 [打印本页]
作者: lingrixin    时间: 2015-1-19 22:01
标题: 浅谈Java多线程的同步问题
多线程的同步依靠的是对象锁机制，synchronized关键字的背后就是利用了封锁来实现对共享资源的互斥访问。

下面以一个简单的实例来进行对比分析。实例要完成的工作非常简单，就是创建10个线程，每个线程都打印从0到99这100个数字，我们希望线程之间不会出现交叉乱序打印，而是顺序地打印。

先来看第一段代码，这里我们在run()方法中加入了synchronized关键字，希望能对run方法进行互斥访问，但结果并不如我们希望那样，这是因为这里synchronized锁住的是this对象，即当前运行线程对象本身。代码中创建了10个线程，而每个线程都持有this对象的对象锁，这不能实现线程的同步。
  1. package com.vista;

  3. class MyThread implements java.lang.Runnable
  4. {
  5.     private int threadId;

  7.     public MyThread(int id)
  8.     {
  9.         this.threadId = id;
  10.     }
  11.     @Override
  12.     public synchronized void run()
  13.     {
  14.         for (int i = 0; i < 100; ++i)
  15.         {
  16.             System.out.println("Thread ID: " + this.threadId + " : " + i);
  17.         }
  18.     }
  19. }
  20. public class ThreadDemo
  21. {
  22.     /**
  23.      * @param args
  24.      * @throws InterruptedException
  25.      */
  26.     public static void main(String[] args) throws InterruptedException
  27.     {
  28.         for (int i = 0; i < 10; ++i)
  29.         {
  30.             new Thread(new MyThread(i)).start();
  31.             Thread.sleep(1);
  32.         }
  33.     }
  34. }
复制代码

      从上述代码段可以得知，要想实现线程的同步，则这些线程必须去竞争一个唯一的共享的对象锁。

      基于这种思想，我们将第一段代码修改如下所示，在创建启动线程之前，先创建一个线程之间竞争使用的Object对象，然后将这个Object对象的引用传递给每一个线程对象的lock成员变量。这样一来，每个线程的lock成员都指向同一个Object对象。我们在run方法中，对lock对象使用synchronzied块进行局部封锁，这样就可以让线程去竞争这个唯一的共享的对象锁，从而实现同步。
  1. package com.vista;

  3. class MyThread implements java.lang.Runnable
  4. {
  5.     private int threadId;
  6.     private Object lock;
  7.     public MyThread(int id, Object obj)
  8.     {
  9.         this.threadId = id;
  10.         this.lock = obj;
  11.     }
  12.     @Override
  13.     public  void run()
  14.     {
  15.         synchronized(lock)
  16.         {
  17.             for (int i = 0; i < 100; ++i)
  18.             {
  19.                 System.out.println("Thread ID: " + this.threadId + " : " + i);
  20.             }
  21.         }
  22.     }
  23. }
  24. public class ThreadDemo
  25. {
  26.     /**
  27.      * @param args
  28.      * @throws InterruptedException
  29.      */
  30.     public static void main(String[] args) throws InterruptedException
  31.     {
  32.         Object obj = new Object();
  33.         for (int i = 0; i < 10; ++i)
  34.         {
  35.             new Thread(new MyThread(i, obj)).start();
  36.             Thread.sleep(1);
  37.         }
  38.     }
  39. }
复制代码

从第二段代码可知，同步的关键是多个线程对象竞争同一个共享资源即可，上面的代码中是通过外部创建共享资源，然后传递到线程中来实现。我们也可以利用类成员变量被所有类的实例所共享这一特性，因此可以将lock用静态成员对象来实现，代码如下所示：
  1. package com.vista;

  3. class MyThread implements java.lang.Runnable
  4. {
  5.     private int threadId;
  6.     private static Object lock = new Object();
  7.     public MyThread(int id)
  8.     {
  9.         this.threadId = id;
  10.     }
  11.     @Override
  12.     public  void run()
  13.     {
  14.         synchronized(lock)
  15.         {
  16.             for (int i = 0; i < 100; ++i)
  17.             {
  18.                 System.out.println("Thread ID: " + this.threadId + " : " + i);
  19.             }
  20.         }
  21.     }
  22. }
  23. public class ThreadDemo
  24. {
  25.     /**
  26.      * @param args
  27.      * @throws InterruptedException
  28.      */
  29.     public static void main(String[] args) throws InterruptedException
  30.     {
  31.         for (int i = 0; i < 10; ++i)
  32.         {
  33.             new Thread(new MyThread(i)).start();
  34.             Thread.sleep(1);
  35.         }
  36.     }
  37. }
复制代码

再来看第一段代码，实例方法中加入sychronized关键字封锁的是this对象本身，而在静态方法中加入sychronized关键字封锁的就是类本身。静态方法是所有类实例对象所共享的，因此线程对象在访问此静态方法时是互斥访问的，从而可以实现线程的同步，代码如下所示：
  1. package com.vista;

  3. class MyThread implements java.lang.Runnable
  4. {
  5.     private int threadId;
  6.    
  7.     public MyThread(int id)
  8.     {
  9.         this.threadId = id;
  10.     }
  11.     @Override
  12.     public  void run()
  13.     {
  14.         taskHandler(this.threadId);
  15.     }
  16.     private static synchronized void taskHandler(int threadId)
  17.     {
  18.         for (int i = 0; i < 100; ++i)
  19.         {
  20.             System.out.println("Thread ID: " + threadId + " : " + i);
  21.         }
  22.     }
  23. }
  24. public class ThreadDemo
  25. {
  26.     /**
  27.      * @param args
  28.      * @throws InterruptedException
  29.      */
  30.     public static void main(String[] args) throws InterruptedException
  31.     {
  32.         for (int i = 0; i < 10; ++i)
  33.         {
  34.             new Thread(new MyThread(i)).start();
  35.             Thread.sleep(1);
  36.         }
  37.     }
  38. }
复制代码




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