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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java培训班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。



package com.vista;  

 

class MyThread implements java.lang.Runnable  

{  

    private int threadId;  

 

    public MyThread(int id)  

    {  

        this.threadId = id;  

    }  

    @Override

    public synchronized void run()   

    {  

        for (int i = 0; i < 100; ++i)  

        {  

            System.out.println("Thread ID: " + this.threadId + " : " + i);  

        }  

    }  

}  

public class ThreadDemo  

{  

    /**  

     * @param args  

     * @throws InterruptedException   

     */ 

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException  

    {  

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

        {  

            new Thread(new MyThread(i)).start();  

            Thread.sleep(1);  

        }  

    }  


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。



package com.vista;  

 

class MyThread implements java.lang.Runnable  

{  

    private int threadId;  

    private Object lock;  

    public MyThread(int id, Object obj)  

    {  

        this.threadId = id;  

        this.lock = obj;  

    }  

    @Override

    public  void run()   

    {  

        synchronized(lock)  

        {  

            for (int i = 0; i < 100; ++i)  

            {  

                System.out.println("Thread ID: " + this.threadId + " : " + i);  

            }  

        }  

    }  

}  

public class ThreadDemo  

{  

    /**  

     * @param args  

     * @throws InterruptedException   

     */ 

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException  

    {  

        Object obj = new Object();  

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

        {  

            new Thread(new MyThread(i, obj)).start();  

            Thread.sleep(1);  

        }  

    }  


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:



package com.vista;  

 

class MyThread implements java.lang.Runnable  

{  

    private int threadId;  

    private static Object lock = new Object();  

    public MyThread(int id)  

    {  

        this.threadId = id;  

    }  

    @Override

    public  void run()   

    {  

        synchronized(lock)  

        {  

            for (int i = 0; i < 100; ++i)  

            {  

                System.out.println("Thread ID: " + this.threadId + " : " + i);  

            }  

        }  

    }  

}  

public class ThreadDemo   

{  

    /**  

     * @param args  

     * @throws InterruptedException   

     */ 

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException  

    {  

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

        {  

            new Thread(new MyThread(i)).start();  

            Thread.sleep(1);  

        }  

    }  


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:


package com.vista;  

 

class MyThread implements java.lang.Runnable  

{  

    private int threadId;  

      

    public MyThread(int id)  

    {  

        this.threadId = id;  

    }  

    @Override

    public  void run()   

    {  

        taskHandler(this.threadId);  

    }  

    private static synchronized void taskHandler(int threadId)  

    {  

        for (int i = 0; i < 100; ++i)  

        {  

            System.out.println("Thread ID: " + threadId + " : " + i);  

        }  

    }  

}  

public class ThreadDemo  

{  

    /**  

     * @param args  

     * @throws InterruptedException   

     */ 

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException  

    {  

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

        {  

            new Thread(new MyThread(i)).start();  

            Thread.sleep(1);  

        }  

    }  

 

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