讲一下java中的同步的方法

如何实现线程同步？

 

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。

 

同步的方式

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。

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

 

例如：

在上面的例子当中，只需在account前面加上volatile修饰，即可实现线程同步。
代码示例

class Bank {
            //需要同步的变量加上volatile
            private volatile int account = 100;

            public int getAccount() {
                return account;
            }
            //这里不再需要synchronized 
            public void save(int money) {
                account += money;
            }
        ｝

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。

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：

（1）ReentrantLock() : 创建一个ReentrantLock实例

（2）lock() : 获得锁

（3）unlock() : 释放锁

class Bank {

            private int account = 100;
            //需要声明这个锁
            private Lock lock = new ReentrantLock();
            public int getAccount() {
                return account;
            }
            //这里不再需要synchronized 
            public void save(int money) {
                lock.lock();
                try{
                    account += money;
                }finally{
                    lock.unlock();
                }
            }
        ｝

注：关于Lock对象和synchronized关键字的选择：

1.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。

2.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

3.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

1. ThreadLocal() : 创建一个线程本地变量
2. get() : 返回此线程局部变量的当前线程副本中的值
3. initialValue() : 返回此线程局部变量的当前线程的"初始值"
4. 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

 

例如：

在上面例子基础上，修改后的代码为：

代码实例：

public class Bank{
            //使用ThreadLocal类管理共享变量account
            private static ThreadLocal account = new ThreadLocal(){
                @Override
                protected Integer initialValue(){
                    return 100;
                }
            };
            public void save(int money){
                account.set(account.get()+money);
            }
            public int getAccount(){
                return account.get();
            }
        }

注：ThreadLocal与同步机制

1.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。

2.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