關于線程同步(7種方式)
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為何要使用同步？ java允許多線程并發控制，當多個線程同時操作一個可共享的資源變量時（如數據的增刪改查）， 將會導致數據不準確，相互之間產生沖突，因此加入同步鎖以避免在該線程沒有完成操作之前，被其他線程的調用， 從而保證了該變量的唯一性和準確性。
1.同步方法 即有synchronized關鍵字修飾的方法。 由于java的每個對象都有一個內置鎖，當用此關鍵字修飾方法時， 內置鎖會保護整個方法。在調用該方法前，需要獲得內置鎖，否則就處于阻塞狀態。
代碼如： public synchronized void save(){}
注： synchronized關鍵字也可以修飾靜態方法，此時如果調用該靜態方法，將會鎖住整個類
2.同步代碼塊 即有synchronized關鍵字修飾的語句塊。 被該關鍵字修飾的語句塊會自動被加上內置鎖，從而實現同步
代碼如： synchronized(object){ }
注：同步是一種高開銷的操作，因此應該盡量減少同步的內容。 通常沒有必要同步整個方法，使用synchronized代碼塊同步關鍵代碼即可。 代碼實例：
package com.xhj.thread; /** * 線程同步的運用 * * @author XIEHEJUN * */ public class SynchronizedThread { class Bank { PRivate int account = 100; public int getAccount() { return account; } /** * 用同步方法實現 * * @param money */ public synchronized void save(int money) { account += money; } /** * 用同步代碼塊實現 * * @param money */ public void save1(int money) { synchronized (this) { account += money; } } } class NewThread implements Runnable { private Bank bank; public NewThread(Bank bank) { this.bank = bank; } @Override public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { // bank.save1(10); bank.save(10); System.out.println(i + "賬戶余額為：" + bank.getAccount()); } } } /** * 建立線程，調用內部類 */ public void useThread() { Bank bank = new Bank(); NewThread new_thread = new NewThread(bank); System.out.println("線程1"); Thread thread1 = new Thread(new_thread); thread1.start(); System.out.println("線程2"); Thread thread2 = new Thread(new_thread); thread2.start(); } public static void main(String[] args) { SynchronizedThread st = new SynchronizedThread(); st.useThread(); } }3.使用特殊域變量(volatile)實現線程同步
a.volatile關鍵字為域變量的訪問提供了一種免鎖機制， b.使用volatile修飾域相當于告訴虛擬機該域可能會被其他線程更新， c.因此每次使用該域就要重新計算，而不是使用寄存器中的值 d.volatile不會提供任何原子操作，它也不能用來修飾final類型的變量 例如： 在上面的例子當中，只需在account前面加上volatile修飾，即可實現線程同步。 代碼實例：
//只給出要修改的代碼，其余代碼與上同 class Bank { //需要同步的變量加上volatile private volatile int account = 100; public int getAccount() { return account; } //這里不再需要synchronized public void save(int money) { account += money; } ｝注：多線程中的非同步問題主要出現在對域的讀寫上，如果讓域自身避免這個問題，則就不需要修改操作該域的方法。 用final域，有鎖保護的域和volatile域可以避免非同步的問題。 4.使用重入鎖實現線程同步
在JavaSE5.0中新增了一個java.util.concurrent包來支持同步。 ReentrantLock類是可重入、互斥、實現了Lock接口的鎖， 它與使用synchronized方法和快具有相同的基本行為和語義，并且擴展了其能力
ReenreantLock類的常用方法有：
ReentrantLock() : 創建一個ReentrantLock實例 lock() : 獲得鎖 unlock() : 釋放鎖 注：ReentrantLock()還有一個可以創建公平鎖的構造方法，但由于能大幅度降低程序運行效率，不推薦使用 例如： 在上面例子的基礎上，改寫后的代碼為: 代碼實例：
//只給出要修改的代碼，其余代碼與上同 class Bank { private int account = 100; //需要聲明這個鎖 private Lock lock = new ReentrantLock(); public int getAccount() { return account; } //這里不再需要synchronized public void save(int money) { lock.lock(); try{ account += money; }finally{ lock.unlock(); } } ｝注：關于Lock對象和synchronized關鍵字的選擇： a.最好兩個都不用，使用一種java.util.concurrent包提供的機制， 能夠幫助用戶處理所有與鎖相關的代碼。 b.如果synchronized關鍵字能滿足用戶的需求，就用synchronized，因為它能簡化代碼 c.如果需要更高級的功能，就用ReentrantLock類，此時要注意及時釋放鎖，否則會出現死鎖，通常在finally代碼釋放鎖 5.使用局部變量實現線程同步 如果使用ThreadLocal管理變量，則每一個使用該變量的線程都獲得該變量的副本， 副本之間相互獨立，這樣每一個線程都可以隨意修改自己的變量副本，而不會對其他線程產生影響。
ThreadLocal 類的常用方法
ThreadLocal() : 創建一個線程本地變量 get() : 返回此線程局部變量的當前線程副本中的值 initialValue() : 返回此線程局部變量的當前線程的"初始值" set(T value) : 將此線程局部變量的當前線程副本中的值設置為value
例如： 在上面例子基礎上，修改后的代碼為： 代碼實例：
//只改Bank類，其余代碼與上同 public class Bank{ //使用ThreadLocal類管理共享變量account private static ThreadLocal<Integer> account = new ThreadLocal<Integer>(){ @Override protected Integer initialValue(){ return 100; } }; public void save(int money){ account.set(account.get()+money); } public int getAccount(){ return account.get(); } }注：ThreadLocal與同步機制 a.ThreadLocal與同步機制都是為了解決多線程中相同變量的訪問沖突問題。 b.前者采用以"空間換時間"的方法，后者采用以"時間換空間"的方式
6.使用阻塞隊列實現線程同步
前面5種同步方式都是在底層實現的線程同步，但是我們在實際開發當中，應當盡量遠離底層結構。 使用javaSE5.0版本中新增的java.util.concurrent包將有助于簡化開發。 本小節主要是使用LinkedBlockingQueue<E>來實現線程的同步 LinkedBlockingQueue<E>是一個基于已連接節點的，范圍任意的blocking queue。 隊列是先進先出的順序（FIFO），關于隊列以后會詳細講解~LinkedBlockingQueue 類常用方法 LinkedBlockingQueue() : 創建一個容量為Integer.MAX_VALUE的LinkedBlockingQueue put(E e) : 在隊尾添加一個元素，如果隊列滿則阻塞 size() : 返回隊列中的元素個數 take() : 移除并返回隊頭元素，如果隊列空則阻塞代碼實例： 實現商家生產商品和買賣商品的同步
1 package com.xhj.thread; 2 3 import java.util.Random; 4 import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue; 5 6 /** 7 * 用阻塞隊列實現線程同步 LinkedBlockingQueue的使用 8 * 9 * @author XIEHEJUN10 * 11 */12 public class BlockingSynchronizedThread {13 /**14 * 定義一個阻塞隊列用來存儲生產出來的商品15 */16 private LinkedBlockingQueue<Integer> queue = new LinkedBlockingQueue<Integer>();17 /**18 * 定義生產商品個數19 */20 private static final int size = 10;21 /**22 * 定義啟動線程的標志，為0時，啟動生產商品的線程；為1時，啟動消費商品的線程23 */24 private int flag = 0;25 26 private class LinkBlockThread implements Runnable {27 @Override28 public void run() {29 int new_flag = flag++;30 System.out.println("啟動線程 " + new_flag);31 if (new_flag == 0) {32 for (int i = 0; i < size; i++) {33 int b = new Random().nextInt(255);34 System.out.println("生產商品：" + b + "號");35 try {36 queue.put(b);37 } catch (InterruptedException e) {38 // TODO Auto-generated catch block39 e.printStackTrace();40 }41 System.out.println("倉庫中還有商品：" + queue.size() + "個");42 try {43 Thread.sleep(100);44 } catch (InterruptedException e) {45 // TODO Auto-generated catch block46 e.printStackTrace();47 }48 }49 } else {50 for (int i = 0; i < size / 2; i++) {51 try {52 int n = queue.take();53 System.out.println("消費者買去了" + n + "號商品");54 } catch (InterruptedException e) {55 // TODO Auto-generated catch block56 e.printStackTrace();57 }58 System.out.println("倉庫中還有商品：" + queue.size() + "個");59 try {60 Thread.sleep(100);61 } catch (Exception e) {62 // TODO: handle exception63 }64 }65 }66 }67 }68 69 public static void main(String[] args) {70 BlockingSynchronizedThread bst = new BlockingSynchronizedThread();71 LinkBlockThread lbt = bst.new LinkBlockThread();72 Thread thread1 = new Thread(lbt);73 Thread thread2 = new Thread(lbt);74 thread1.start();75 thread2.start();76 77 }78 79 }注：BlockingQueue<E>定義了阻塞隊列的常用方法，尤其是三種添加元素的方法，我們要多加注意，當隊列滿時：
add()方法會拋出異常
offer()方法返回false
put()方法會阻塞
7.使用原子變量實現線程同步
需要使用線程同步的根本原因在于對普通變量的操作不是原子的。
那么什么是原子操作呢？原子操作就是指將讀取變量值、修改變量值、保存變量值看成一個整體來操作即-這幾種行為要么同時完成，要么都不完成。在java的util.concurrent.atomic包中提供了創建了原子類型變量的工具類，使用該類可以簡化線程同步。其中AtomicInteger 表可以用原子方式更新int的值，可用在應用程序中(如以原子方式增加的計數器)，但不能用于替換Integer；可擴展Number，允許那些處理機遇數字類的工具和實用工具進行統一訪問。AtomicInteger類常用方法：AtomicInteger(int initialValue) : 創建具有給定初始值的新的AtomicIntegeraddAddGet(int dalta) : 以原子方式將給定值與當前值相加get() : 獲取當前值代碼實例：只改Bank類，其余代碼與上面第一個例子同
1 class Bank { 2 private AtomicInteger account = new AtomicInteger(100); 3 4 public AtomicInteger getAccount() { 5 return account; 6 } 7 8 public void save(int money) { 9 account.addAndGet(money);10 }11 }補充--原子操作主要有： 對于引用變量和大多數原始變量(long和double除外)的讀寫操作； 對于所有使用volatile修飾的變量(包括long和double)的讀寫操作。
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