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Java 线程同步几种方式

发表于: 2015-07-07   作者:BlueSkator   来源:转载   浏览:
摘要: 为何要使用同步?      java允许多线程并发控制,当多个线程同时操作一个可共享的资源变量时(如数据的增删改查),      将会导致数据不准确,相互之间产生冲突,因此加入同步锁以避免在该线程没有完成操作之前,被其他线程的调用,      从而保证了该变量的唯一性和准确性。 1.同步方法&

为何要使用同步? 

    java允许多线程并发控制,当多个线程同时操作一个可共享的资源变量时(如数据的增删改查), 
    将会导致数据不准确,相互之间产生冲突,因此加入同步锁以避免在该线程没有完成操作之前,被其他线程的调用, 
    从而保证了该变量的唯一性和准确性。
1.同步方法 
    即有synchronized关键字修饰的方法。 
    由于java的每个对象都有一个内置锁,当用此关键字修饰方法时, 
    内置锁会保护整个方法。在调用该方法前,需要获得内置锁,否则就处于阻塞状态。
    代码如: 
    public synchronized void save(){}
   注: synchronized关键字也可以修饰静态方法,此时如果调用该静态方法,将会锁住整个类
2.同步代码块 
    即有synchronized关键字修饰的语句块。 
    被该关键字修饰的语句块会自动被加上内置锁,从而实现同步
    代码如: 
    synchronized(object){ 
    }
    注:同步是一种高开销的操作,因此应该尽量减少同步的内容。 
    通常没有必要同步整个方法,使用synchronized代码块同步关键代码即可。 
3.使用特殊域变量(volatile)实现线程同步
    a.volatile关键字为域变量的访问提供了一种免锁机制, 
    b.使用volatile修饰域相当于告诉 虚拟机该域可能会被其他线程更新, 
    c.因此每次使用该域就要重新计算,而不是使用寄存器中的值 
    d.volatile不会提供任何原子操作,它也不能用来修饰final类型的变量 
     注:多线程中的非同步问题主要出现在对域的读写上,如果让域自身避免这个问题,则就不需要修改操作该域的方法。 
    用final域,有锁保护的域和volatile域可以避免非同步的问题。 
4.使用重入锁实现线程同步
    在 JavaSE5.0中新增了一个java.util.concurrent包来支持同步。 
    ReentrantLock类是可重入、互斥、实现了Lock接口的锁, 
    它与使用synchronized方法和快具有相同的基本行为和语义,并且扩展了其能力
    ReenreantLock类的常用方法有:
        ReentrantLock() : 创建一个ReentrantLock实例 
        lock() : 获得锁 
        unlock() : 释放锁 
    注:ReentrantLock()还有一个可以创建公平锁的构造方法,但由于能大幅度降低程序运行效率,不推荐使用 
 
注: 关于Lock对象和synchronized关键字的选择: 
        a.最好两个都不用,使用一种java.util.concurrent包提供的机制, 
            能够帮助用户处理所有与锁相关的代码。 
        b.如果synchronized关键字能满足用户的需求,就用synchronized,因为它能简化代码 
        c.如果需要更高级的功能,就用ReentrantLock类,此时要注意及时释放锁,否则会出现死锁,通常在finally代码释放锁 
 
5.使用局部变量实现线程同步 
    如果使用ThreadLocal管理变量,则每一个使用该变量的线程都获得该变量的副本, 
    副本之间相互独立,这样每一个线程都可以随意修改自己的变量副本,而不会对其他线程产生影响。
    ThreadLocal 类的常用方法
    ThreadLocal() : 创建一个线程本地变量 
    get() : 返回此线程局部变量的当前线程副本中的值 
    initialValue() : 返回此线程局部变量的当前线程的"初始值" 
    set(T value) : 将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置为value
 

Volatile与Synchronized

对于volatile修饰的变量,当一条线程修改了这个变量的值,新值对于其他线程来说是可以立即得知的

volatile变量对所有线程是立即可见的,对volatile变量的所有写操作都能立刻反应到其他线程之中

JVM规范规定了任何一个线程修改了volatile变量的值都需要立即将新值更新主内存中, 任何线程任何时候使用到volatile变量时都需要重新获取主内存的变量值

两者区别

1.volatile本质是在告诉jvm当前变量在寄存器(工作内存)中的值是不确定的,需要从主存中读取;synchronized则是锁定当前变量,只有当前线程可以访问该变量,其他线程被阻塞住。
2.volatile仅能使用在变量级别;synchronized则可以使用在变量、方法、和类级别的
3.volatile仅能实现变量的修改可见性,不能保证原子性;而synchronized则可以保证变量的修改可见性和原子性
4.volatile不会造成线程的阻塞;synchronized可能会造成线程的阻塞。
5.volatile标记的变量不会被编译器优化(禁止指令重排序优化,即执行顺序与程序顺序一致);synchronized标记的变量可以被编译器优化

 

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