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java同步线程代码 java线程同步器
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java多线程解决同步问题的几种方式,原理和代码
在Java中一共有四种方法支持同步,其中前三个是同步方法,一个是管道方法。管道方法不建议使用。
wait()/notify()方法
await()/signal()方法
BlockingQueue阻塞队列方法
PipedInputStream/PipedOutputStream
阻塞队列的一个简单实现:
public class BlockingQueue {
private List queue = new LinkedList();
private int limit = 10;
public BlockingQueue(int limit){
this.limit = limit;
}
public synchronized void enqueue(Object item)throws InterruptedException {
while(this.queue.size() == this.limit) {
wait();
}
if(this.queue.size() == 0) {
notifyAll();
}
this.queue.add(item);
}
public synchronized Object dequeue() throws InterruptedException{
while(this.queue.size() == 0){
wait();
}
if(this.queue.size() == this.limit){
notifyAll();
}
return this.queue.remove(0);
}}
在enqueue和dequeue方法内部,只有队列的大小等于上限(limit)或者下限(0)时,才调用notifyAll方法。如果队列的大小既不等于上限,也不等于下限,任何线程调用enqueue或者dequeue方法时,都不会阻塞,都能够正常的往队列中添加或者移除元素。
wait()/notify()方法
生产者的主要作用是生成一定量的数据放到缓冲区中,然后重复此过程。与此同时,消费者也在缓冲区消耗这些数据。该问题的关键就是要保证生产者不会在缓冲区满时加入数据,消费者也不会在缓冲区中空时消耗数据。
要解决该问题,就必须让生产者在缓冲区满时休眠(要么干脆就放弃数据),等到下次消费者消耗缓冲区中的数据的时候,生产者才能被唤醒,开始往缓冲区添加数据。同样,也可以让消费者在缓冲区空时进入休眠,等到生产者往缓冲区添加数据之后,再唤醒消费者。
相关问答
Q1: Java实现线程同步的几种方式
java中多线程java同步线程代码的实现方法有两种:1.直接继承thread类;2.实现runnable接口;同步java同步线程代码的实现方法有五种:1.同步方法;2.同步代码块;3.使用特殊域变量(volatile)实现线程同步;4.使用重入锁实现线程同步;5.使用局部变量实现线程同步 。
其中多线程实现过程中需注意重写或者覆盖run()方法java同步线程代码,而对于同步的实现方法中使用较常使用的是利用synchronized编写同步方法和代码块。
Q2: Java线程同步的方法
等待唤醒机制
wait():让线程等待。将线程存储到一个线程池中。
notify():唤醒被等待的线程。通常都唤醒线程池中的第一个。让被唤醒的线程处于临时阻塞状态。
notifyAll(): 唤醒所有的等待线程。将线程池中的所有线程都唤醒,让它们从冻结状体转到临时阻塞状态.
这三个方法用于操作线程,可是定义在了Object类中,为什么呢?
因为,这三个方法在使用时,都需要定义在同步中,要明确这些方法所操作的线程所属于锁。
简单说。在A锁被wait的线程,只能被A锁的notify方法唤醒。
所以必须要表示wait notify方法所属的锁对象,而锁对象可以是任意的对象。
可以被任意的对象调用的方法肯定定义在Object类中。
注意:等待唤醒机制,通常都用在同步中,因为需要锁的支持。
而且必须要明确wait notify 所作用的锁对象。
JDK1.5后的锁
在jdk1.5版本之后,
出现了一些新的特性,将原理的线程进行了改良。
在java.util.concurrent.locks包中提供了一个接口Lock。替代了synchronized。
synchronized。使用的是锁操作是隐式的。
Lock接口,使用的锁操作是显示的。
由两个方法来完成:
lock():获取锁。
unlock():释放锁。
还有一个对象,Condition.
该对象的出现替代了Object中的wait notify notifyAll这些操作监视器的方法。
替代后的方式:await signal signalAll.
Q3: 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 个线程 每个线程都打印从 到 这 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 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
代码 package 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 = ; i ; ++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 = ; i ; ++i) { new Thread(new MyThread(i)) start(); Thread sleep( ); } } }
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
代码 package 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 = ; i ; ++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 = ; i ; ++i) { new Thread(new MyThread(i obj)) start(); Thread sleep( ); } } }
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
代码 package 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 = ; i ; ++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 = ; i ; ++i) { new Thread(new MyThread(i)) start(); Thread sleep( ); } } }
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
代码 package 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 = ; i ; ++i) { System out println( Thread ID: + threadId + : + i); } } }
lishixinzhi/Article/program/Java/gj/201311/27441
Q4: java线程同步,死锁题目求代码
可以建一个类作为锁 然后两个线程
......
synchronized (seed) {
......
seed.notifyAll();
try {
seed.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
以下仅供参考
package com.kidd.test.zhidao;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Random;
/**
* Hello world!
*
*/
public class Main {
public static void main(String[] args) {
ListInteger pais = new ArrayList();
ListInteger list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13);
pais.addAll(list);
pais.addAll(list);
Seed seed = new Seed();
Person person1 = new Person(0, "玩家A", seed);
Person person2 = new Person(1, "玩家B", seed);
fapai(pais, person1, person2);
Thread thread1 = new Thread(person1);
Thread thread2 = new Thread(person2);
thread1.start();
thread2.start();
}
private static void fapai(ListInteger pais, Person person1, Person person2) {
int i = 1;
int index;
Random random = new Random();
while (pais.size() 0) {
switch (i) {
case 1: {
index = pais.remove(random.nextInt(pais.size()));
person1.addPai(index);
i++;
break;
}
case 2: {
index = pais.remove(random.nextInt(pais.size()));
person2.addPai(index);
i = 1;
break;
}
}
}
Arrays.sort(person1.getPais());
Arrays.sort(person2.getPais());
System.out.println("牌发完了.");
System.out.println(person1.getName() + ":我的牌组是" + Arrays.toString(person1.getPais()));
System.out.println(person2.getName() + ":我的牌组是" + Arrays.toString(person1.getPais()));
}
}
class Person implements Runnable {
private int index;
private int n;
private int[] pais = new int[13];
private String name;
private Seed seed;
public Person(int index, String name, Seed seed) {
this.index = index;
this.name = name;
this.seed = seed;
}
public Seed getSeed() {
return seed;
}
public String getName() {
return name;
}
public int[] getPais() {
return pais;
}
public void setPais(int[] pais) {
this.pais = pais;
}
public int getN() {
return n;
}
public int addPai(int i) {
pais[n] = i;
n++;
return n;
}
@Override
public void run() {
synchronized (seed) {
while (!seed.isEnd() n != 0) {
/**
* 判断是否轮到该玩家出牌,否则唤醒其他线程并且该线程睡眠.
*/
while (seed.getIndex() != this.index) {
seed.notifyAll();
try {
seed.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 线程唤醒后,检查中断标记
*/
if (seed.isEnd()) {
break;
}
/**
* 判断出牌是否成功,成功就轮到下一个玩家.否则重置牌,并轮到下一个玩家.
*/
if (chupai()) {
seed.nextIndex();
} else {
seed.nextIndex();
seed.setPai(0);
}
}
/**
* 设置线程退出的标记
*/
seed.setEnd(true);
if (n == 0) {
System.out.println(name + ":牌出完了,我赢了.");
} else {
System.out.println(name + ":我输了.还剩" + n + "张牌.牌组是:" + Arrays.toString(pais));
}
/**
* 退出前把其他线程唤醒.
*/
seed.notifyAll();
}
}
private boolean chupai() {
int a;
for (int i = 0, k = pais.length; i k; i++) {
a = pais[i];
if (a != 0 a seed.getPai()) {
System.out.println(name + ":大你。我出" + pais[i]);
seed.setPai(a);
pais[i] = 0;
n--;
return true;
}
}
System.out.println(name + "不出牌:(无牌可出).");
return false;
}
}
class Seed {
private boolean end;
private int pai;
private int index;
public boolean isEnd() {
return end;
}
public int getPai() {
return pai;
}
public void setPai(int pai) {
this.pai = pai;
}
public int getIndex() {
return index;
}
public void nextIndex() {
this.index++;
if (this.index == 2) {
this.index = 0;
}
}
public void setEnd(boolean end) {
this.end = end;
}
}
Q5: java多线程有几种实现方法?线程之间如何同步
一、为什么要线程同步
因为当我们有多个线程要同时访问一个变量或对象时,如果这些线程中既有读又有写操作时,就会导致变量值或对象的状态出现混乱,从而导致程序异常。举个例子,如果一个银行账户同时被两个线程操作,一个取100块,一个存钱100块。假设账户原本有0块,如果取钱线程和存钱线程同时发生,会出现什么结果呢?取钱不成功,账户余额是100.取钱成功了,账户余额是0.那到底是哪个呢?很难说清楚。因此多线程同步就是要解决这个问题。
二、不同步时的代码
Bank.Java
package threadTest;
/**
* @author ww
*
*/
public class Bank {
private int count =0;//账户余额
//存钱
public void addMoney(int money){
count +=money;
System.out.println(System.currentTimeMillis()+"存进:"+money);
}
//取钱
public void subMoney(int money){
if(count-money 0){
System.out.println("余额不足");
return;
}
count -=money;
System.out.println(+System.currentTimeMillis()+"取出:"+money);
}
//查询
public void lookMoney(){
System.out.println("账户余额:"+count);
}
}
SyncThreadTest.java
package threadTest;
public class SyncThreadTest {
public static void main(String args[]){
final Bank bank=new Bank();
Thread tadd=new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
while(true){
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
bank.addMoney(100);
bank.lookMoney();
System.out.println("\n");
}
}
});
Thread tsub = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
while(true){
bank.subMoney(100);
bank.lookMoney();
System.out.println("\n");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
});
tsub.start();
tadd.start();
}
}
余额不足
账户余额:0
余额不足
账户余额:100
1441790503354存进:100
账户余额:100
1441790504354存进:100
账户余额:100
1441790504354取出:100
账户余额:100
1441790505355存进:100
账户余额:100
1441790505355取出:100
账户余额:100
三、使用同步时的代码
(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。
修改后的Bank.java
package threadTest;
/**
* @author ww
*
*/
public class Bank {
private int count =0;//账户余额
//存钱
public synchronized void addMoney(int money){
count +=money;
System.out.println(System.currentTimeMillis()+"存进:"+money);
}
//取钱
public synchronized void subMoney(int money){
if(count-money 0){
System.out.println("余额不足");
return;
}
count -=money;
System.out.println(+System.currentTimeMillis()+"取出:"+money);
}
//查询
public void lookMoney(){
System.out.println("账户余额:"+count);
}
}
再看看运行结果:
余额不足
账户余额:0
余额不足
账户余额:0
1441790837380存进:100
账户余额:100
1441790838380取出:100
账户余额:0
1441790838380存进:100
账户余额:100
1441790839381取出:100
账户余额:0
瞬间感觉可以理解了吧。
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
Bank.java代码如下:
package threadTest;
/**
* @author ww
*
*/
public class Bank {
private int count =0;//账户余额
//存钱
public void addMoney(int money){
synchronized (this) {
count +=money;
}
System.out.println(System.currentTimeMillis()+"存进:"+money);
}
//取钱
public void subMoney(int money){
synchronized (this) {
if(count-money 0){
System.out.println("余额不足");
return;
}
count -=money;
}
System.out.println(+System.currentTimeMillis()+"取出:"+money);
}
//查询
public void lookMoney(){
System.out.println("账户余额:"+count);
}
}
运行结果如下:
余额不足
账户余额:0
1441791806699存进:100
账户余额:100
1441791806700取出:100
账户余额:0
1441791807699存进:100
账户余额:100
效果和方法一差不多。
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
Bank.java代码如下:
package threadTest;
/**
* @author ww
*
*/
public class Bank {
private volatile int count = 0;// 账户余额
// 存钱
public void addMoney(int money) {
count += money;
System.out.println(System.currentTimeMillis() + "存进:" + money);
}
// 取钱
public void subMoney(int money) {
if (count - money 0) {
System.out.println("余额不足");
return;
}
count -= money;
System.out.println(+System.currentTimeMillis() + "取出:" + money);
}
// 查询
public void lookMoney() {
System.out.println("账户余额:" + count);
}
}
运行效果怎样呢?
余额不足
账户余额:0
余额不足
账户余额:100
1441792010959存进:100
账户余额:100
1441792011960取出:100
账户余额:0
1441792011961存进:100
账户余额:100
是不是又看不懂了,又乱了。这是为什么呢?就是因为volatile不能保证原子操作导致的,因此volatile不能代替synchronized。此外volatile会组织编译器对代码优化,因此能不使用它就不适用它吧。它的原理是每次要线程要访问volatile修饰的变量时都是从内存中读取,而不是存缓存当中读取,因此每个线程访问到的变量值都是一样的。这样就保证了同步。
(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
Bank.java代码修改如下:
package threadTest;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
/**
* @author ww
*
*/
public class Bank {
private int count = 0;// 账户余额
//需要声明这个锁
private Lock lock = new ReentrantLock();
// 存钱
public void addMoney(int money) {
lock.lock();//上锁
try{
count += money;
System.out.println(System.currentTimeMillis() + "存进:" + money);
}finally{
lock.unlock();//解锁
}
}
// 取钱
public void subMoney(int money) {
lock.lock();
try{
if (count - money 0) {
System.out.println("余额不足");
return;
}
count -= money;
System.out.println(+System.currentTimeMillis() + "取出:" + money);
}finally{
lock.unlock();
}
}
// 查询
public void lookMoney() {
System.out.println("账户余额:" + count);
}
}
运行效果怎么样呢?
余额不足
账户余额:0
余额不足
账户余额:0
1441792891934存进:100
账户余额:100
1441792892935存进:100
账户余额:200
1441792892954取出:100
账户余额:100
效果和前两种方法差不多。
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 。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
Bank.java代码如下:
package threadTest;
/**
* @author ww
*
*/
public class Bank {
private static ThreadLocalInteger count = new ThreadLocalInteger(){
@Override
protected Integer initialValue() {
// TODO Auto-generated method stub
return 0;
}
};
// 存钱
public void addMoney(int money) {
count.set(count.get()+money);
System.out.println(System.currentTimeMillis() + "存进:" + money);
}
// 取钱
public void subMoney(int money) {
if (count.get() - money 0) {
System.out.println("余额不足");
return;
}
count.set(count.get()- money);
System.out.println(+System.currentTimeMillis() + "取出:" + money);
}
// 查询
public void lookMoney() {
System.out.println("账户余额:" + count.get());
}
}
运行效果:
余额不足
账户余额:0
余额不足
账户余额:0
1441794247939存进:100
账户余额:100
余额不足
1441794248940存进:100
账户余额:0
账户余额:200
余额不足
账户余额:0
1441794249941存进:100
账户余额:300
看了运行效果,一开始一头雾水,怎么只让存,不让取啊?看看ThreadLocal的原理:
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。现在明白了吧,原来每个线程运行的都是一个副本,也就是说存钱和取钱是两个账户,知识名字相同而已。所以就会发生上面的效果。
ThreadLocal与同步机制
a.ThreadLocal与同步机制都是为了解决多线程中相同变量的访问冲突问题
b.前者采用以"空间换时间"的方法,后者采用以"时间换空间"的方式
关于java同步线程代码和java线程同步器的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。







