Java线程同步的四种方式详解

什么是线程同步
当使用多个线程来访问同一个数据时，将会导致数据不准确，相互之间产生冲突，非常容易出现线程安全问题

比如多个线程都在操作同一数据，都打算修改商品库存，这样就会导致数据不一致的问题。

线程同步的真实意思，其实是“排队”：几个线程之间要排队，一个一个对共享资源进行操作，而不是同时进行操作。

所以我们用同步机制来解决这些问题，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。

线程同步的几种方式

1、使用synchronized关键字
这种方式比较灵活,修饰一个代码块，被修饰的代码块称为同步语句块。

其作用的范围是大括号{}括起来的代码，作用的对象是调用这个代码块的对象，如下格式：

synchronized(对象) {
//得到对象的锁，才能操作同步代码
需要被同步代码;
}
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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。

具体的示例如下：

public class SynchronizedThread {

class Bank {

    private int account = 200;

    public int getAccount() {
        return account;
    }

    /**
     * 用同步方法实现
     *
     * @param money
     */
    public synchronized void save(int money) {
        account += money;
    }

    /**
     * 用同步代码块实现
     *
     * @param money
     */
    public void save1(int money) {
        synchronized (this) {
            account += money;
        }
    }
}

class NewThread implements Runnable {
    private Bank bank;

    public NewThread(Bank bank) {
        this.bank = bank;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            // bank.save1(10);
            bank.save(10);
            System.out.println(i + "账户余额为：" + bank.getAccount());
        }
    }

}

/**
 * 建立线程，调用内部类
 */
public void useThread() {
    Bank bank = new Bank();
    NewThread new_thread = new NewThread(bank);
    System.out.println("线程1");
    Thread thread1 = new Thread(new_thread);
    thread1.start();
    System.out.println("线程2");
    Thread thread2 = new Thread(new_thread);
    thread2.start();
}

public static void main(String[] args) {
    SynchronizedThread st = new SynchronizedThread();
    st.useThread();
}

}

2.使用ReentrantLock
ReentrantLock类是可重入、互斥、实现了Lock接口的锁，它与使用synchronized方法具有相同的基本行为和语义，并且扩展了其能力。

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();
}

        }
    ｝

synchronized 与 Lock 的对比

ReentrantLock是显示锁,手动开启和关闭锁，别忘记关闭锁；

synchronized 是隐式锁，出了作用域自动释放;

ReentrantLock只有代码块锁,synchronized 有代码块锁和方法锁;

使用 ReentrantLock锁，JVM 将花费较少的时间来调度线程，线程更好,并且具有更好的扩展性（提供更多的子类）;

优先使用顺序：

ReentrantLock> synchronized 同步代码块> synchronized 同步方法

3.使用原子变量实现线程同步
为了完成线程同步，我们将使用原子变量(Atomic***开头的)来实现。

比如典型代表：AtomicInteger类存在于java.util.concurrent.atomic中,该类表示支持原子操作的整数，采用getAndIncrement方法以原子方法将当前的值递加。

具体示例如下：

private AtomicInteger account = new AtomicInteger(100);

    public AtomicInteger getAccount() {
        return account;
    }

    public void save(int money) {
        account.addAndGet(money);
    }

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4.ThreadLocal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，从而实现线程同步。

具体代码示例如下：

//只改Bank类，其余代码与上同
public class Bank{
// 创建一个线程本地变量 ThreadLocal
private static ThreadLocal account = new ThreadLocal(){
@Override
//返回当前线程的"初始值"
protected Integer initialValue(){
return 100;
}
};
public void save(int money){
//设置线程副本中的值
account.set(account.get()+money);
}
public int getAccount(){
//返回线程副本中的值
return account.get();
}
}