多线程----通俗易懂(第三天)
多线程学习-------第三天
blibli视频学习地址:马士兵老师高并发编程系列
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class T {
int count = 0;
synchronized void m1() {
//do sth need not sync
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//业务逻辑中只有下面这句需要sync，这时不应该给整个方法上锁
count ++;
//do sth need not sync
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
void m2() {
//do sth need not sync
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//业务逻辑中只有下面这句需要sync，这时不应该给整个方法上锁
//采用细粒度的锁，可以使线程争用时间变短，从而提高效率
synchronized(this) {
count ++;
}
//do sth need not sync
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
synchronized优化
同步代码块中的语句越少越好
比较m1和m2
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class T {
Object o = new Object();
void m() {
synchronized(o) {
while(true) {
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}
}
}
public static void main(String[] args) {
T t = new T();
//启动第一个线程
new Thread(t::m, "t1").start();
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//创建第二个线程
Thread t2 = new Thread(t::m, "t2");
t.o = new Object(); //锁对象发生改变，所以t2线程得以执行，如果注释掉这句话，线程2将永远得不到执行机会
t2.start();
}
}
锁定某对象o，如果o的属性发生改变，不影响锁的使用
但是如果o变成另外一个对象，则锁定的对象发生改变
应该避免将锁定对象的引用变成另外的对象
public class T {
String s1 = "Hello";
String s2 = "Hello";
void m1() {
synchronized(s1) {
}
}
void m2() {
synchronized(s2) {
}
}
}
不要以字符串常量作为锁定对象
在下面的例子中，m1和m2其实锁定的是同一个对象
这种情况还会发生比较诡异的现象，比如你用到了一个类库，在该类库中代码锁定了字符串“Hello”，但是你读不到源码，所以你在自己的代码中也锁定了"Hello",这时候就有可能发生非常诡异的死锁阻塞，因为你的程序和你用到的类库不经意间使用了同一把锁
- 实现一个容器，提供两个方法，add，size
- 写两个线程，线程1添加10个元素到容器中，线程2实现监控元素的个数，当个数到5个时，线程2给出提示并结束
- 分析下面这个程序，能完成这个功能吗？
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class MyContainer1 {
List lists = new ArrayList();
public void add(Object o) {
lists.add(o);
}
public int size() {
return lists.size();
}
public static void main(String[] args) {
MyContainer1 c = new MyContainer1();
new Thread(() -> {
for(int i=0; i<10; i++) {
c.add(new Object());
System.out.println("add " + i);
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "t1").start();
new Thread(() -> {
while(true) {
if(c.size() == 5) {
break;
}
}
System.out.println("t2 结束");
}, "t2").start();
}
}
答案是不可以,因为ArrayList不是线程安全的容器.
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class MyContainer2 {
//添加volatile，使t2能够得到通知
volatile List lists = new ArrayList();
public void add(Object o) {
lists.add(o);
}
public int size() {
return lists.size();
}
public static void main(String[] args) {
MyContainer2 c = new MyContainer2();
new Thread(() -> {
for(int i=0; i<10; i++) {
c.add(new Object());
System.out.println("add " + i);
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "t1").start();
new Thread(() -> {
while(true) {
if(c.size() == 5) {
break;
}
}
System.out.println("t2 结束");
}, "t2").start();
}
}
给lists添加volatile之后，t2能够接到通知，但是，t2线程的死循环很浪费cpu，如果不用死循环，该怎么做呢？
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class MyContainer3 {
//添加volatile，使t2能够得到通知
volatile List lists = new ArrayList();
public void add(Object o) {
lists.add(o);
}
public int size() {
return lists.size();
}
public static void main(String[] args) {
MyContainer3 c = new MyContainer3();
final Object lock = new Object();
new Thread(() -> {
synchronized(lock) {
System.out.println("t2启动");
if(c.size() != 5) {
try {
lock.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("t2 结束");
}
}, "t2").start();
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e1) {
e1.printStackTrace();
}
new Thread(() -> {
System.out.println("t1启动");
synchronized(lock) {
for(int i=0; i<10; i++) {
c.add(new Object());
System.out.println("add " + i);
if(c.size() == 5) {
lock.notify();
}
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}, "t1").start();
}
}
这里使用wait和notify做到，wait会释放锁，而notify不会释放锁
需要注意的是，运用这种方法，必须要保证t2先执行，也就是首先让t2监听才可以
可以读到输出结果并不是size=5时t2退出，而是t1结束时t2才接收到通知而退出
想想这是为什么？
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class MyContainer4 {
//添加volatile，使t2能够得到通知
volatile List lists = new ArrayList();
public void add(Object o) {
lists.add(o);
}
public int size() {
return lists.size();
}
public static void main(String[] args) {
MyContainer4 c = new MyContainer4();
final Object lock = new Object();
new Thread(() -> {
synchronized(lock) {
System.out.println("t2启动");
if(c.size() != 5) {
try {
lock.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("t2 结束");
//通知t1继续执行
lock.notify();
}
}, "t2").start();
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e1) {
e1.printStackTrace();
}
new Thread(() -> {
System.out.println("t1启动");
synchronized(lock) {
for(int i=0; i<10; i++) {
c.add(new Object());
System.out.println("add " + i);
if(c.size() == 5) {
lock.notify();
//释放锁，让t2得以执行
try {
lock.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}, "t1").start();
}
}
notify之后，t1必须释放锁，t2退出后，也必须notify，通知t1继续执行
整个通信过程比较繁琐
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class MyContainer5 {
// 添加volatile，使t2能够得到通知
volatile List lists = new ArrayList();
public void add(Object o) {
lists.add(o);
}
public int size() {
return lists.size();
}
public static void main(String[] args) {
MyContainer5 c = new MyContainer5();
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1);
new Thread(() -> {
System.out.println("t2启动");
if (c.size() != 5) {
try {
latch.await();
//也可以指定等待时间
//latch.await(5000, TimeUnit.MILLISECONDS);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("t2 结束");
}, "t2").start();
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e1) {
e1.printStackTrace();
}
new Thread(() -> {
System.out.println("t1启动");
for (int i = 0; i < 10; i++) {
c.add(new Object());
System.out.println("add " + i);
if (c.size() == 5) {
// 打开门闩，让t2得以执行
latch.countDown();
}
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "t1").start();
}
}
使用Latch（门闩）替代wait notify来进行通知
好处是通信方式简单，同时也可以指定等待时间
使用await和countdown方法替代wait和notify
CountDownLatch不涉及锁定，当count的值为零时当前线程继续运行
当不涉及同步，只是涉及线程通信的时候，用synchronized + wait/notify就显得太重了
这时应该考虑countdownlatch/cyclicbarrier/semaphore