同步处理

同步处理的引入

在java语言中存在两种内建的synchronized语法:synchronized代码块和synchronized方法( 静态方法和非静态方法)可以解决线程安全问题

首先synchronized将并行改为串行,当然会影响程序的执行效率,执行速度会受到影响。其次synchronized操作线程的堵塞,也就是由操作系统控制CPU的内核进行上下文的切换,这个切换本身也是耗时的。所以使用synchronized关键字会降低程序的运行效率。

问题

线程安全是并发编程中的重要关注点,应该注意到的是,造成线程安全问题的主要诱因有两点,一是存在共享数据(也称临界资源),二是存在多条线程共同操作共享数据

出错的解决方案

当存在多个线程操作共享数据时,需要保证同一时刻有且只有一个线程在操作共享数据,其他线程必须等到该线程处理完数据后再进行,这种方式有个名称叫互斥锁,即能达到互斥访问目的的锁,也就是说当一个共享数据被当前正在访问的线程加上互斥锁后,在同一个时刻,其他线程只能处于等待的状态,直到当前线程处理完毕释放该锁

  • 在Java中每个对象都有一个对象锁,其实就是对象头上的一个标记值而已
  • 同步处理的目标实际上就是实现线程排队执行的目的

-1.同步方法
针对临界资源的修改方法上添加同步约束—synchronized

//临界资源---被多个线程所共享操作的对象
    public class OperNum {
    
    
    	private int target;//操作的数据
    	//针对操作数据的方法
    	public synchronized void add() {
    
    //synchronized方法的同步锁为当前对象
    		target++;
    		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"add...."+target);
    	}
    	public synchronized void sub() {
    
    
    		target--;
    		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"sub...."+target);
    	}
    }

原理:当一个线程在执行add方法时,其它线程不能执行add或者sub方法【同步方法都不能执行,因为是synchronized关键字会引入一个互斥锁,只有拥有锁的线程才能执行同步方法,其它线程只能阻塞等待】,synchronized属于重入锁,即当前线程可以执行其它的synchronized方法,但是其它线程不能执行当前对象中的synchronized方法,可以执行没有synchronized约束的方法

2.同步代码块
锁实际上是人为指定的,推荐使用

synchronized(锁){}

 public class MyThread extends Thread {
    
    
    	private static int target = 0; // 操作目标,临界资源
    	private boolean flag = true; // 不是临界资源
    	// 定义一个互斥锁
    	private static Object lock = new Object();
    	public MyThread(boolean flag) {
    
    
    		this.flag = flag;
    	}
    	public void run() {
    
    
    		for (int i = 0; i < 50; i++) {
    
    
    			//synchronized (lock) 可以保证{}中的代码执行具备原子性
    			synchronized (lock) {
    
    
    				if (flag) target++;
    				else target--;
    				System.out.println(Thread.currentThread().getName() + (flag ? "add" : "sub") + "...." + target);
    			}
    		}
    	}
    	public static void main(String[] args) {
    
    
    		for(int i=0;i<4;i++) {
    
    
    			new MyThread(i%2==0).start();
    		}
    	}
    }

3.同步静态方法
以当前类对象充当锁,所有静态方法互斥

  • 和非静态方法不互斥,因为非静态同步方法的锁是当前对象,不是类锁
//临界资源
public class OperNum {
    
    
	private static int target=10;//操作的数据
	//针对操作数据的方法
	public synchronized static void add() {
    
    
		target++;
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"add...."+target);
	}
	public synchronized static void sub() {
    
    
		target--;
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"sub...."+target);
	}
}

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