[进阶]Java：多线程：线程同步

线程同步

• 解决线程安全问题的方案。

线程同步的思想

• 让多个线程实现先后一次访问共享资源，这样就解决了安全问题。

线程同步的常见方案：

• 加锁：每次只允许一个线程加锁，加锁后才能进入访问，访问完毕后自动解锁，然后其他线程才能再加锁进来。

同步代码块

• 作用：把访问共享资源的核心代码给上锁，以此保证线程安全。
• 
• 原理：每次只允许一个线程加锁后进入，执行完毕后自动解锁，其他线程才可以进来执行。

同步锁的注意事项

• 对于当前同时执行的线程来说，同步锁必须是同一把（同一个对象），否则会出bug。

代码演示如下（完整代码请查看上篇文章，改动的只有在账户类有改动）：

public class Account {
    private String cardId;
    private double money;

    public Account() {
    }

    public Account(String cardId, double money) {
        this.cardId = cardId;
        this.money = money;
    }

    // 静态方法用类名.class作为锁
    public static void test(){
        synchronized (Account.class){

        }
    }


    //小明 小红同时过来的
    public void drawMoney(double money){
        // 先搞清楚是谁来取钱
        String name = Thread.currentThread().getName();
        //1.判断余额是否足够
        // this正好代表共享资源
        synchronized (this) {
            if (this.money >= money){
                System.out.println(name + "来取钱" + money + "成功～");
                this.money -= money; // 更新余额
                System.out.println(name + "来取钱后，余额剩余：" + this.money);
            }else {
                System.out.println(name + "来取钱，余额不足～");
            }
        }
    }

    public String getCardId() {
        return cardId;
    }

    public void setCardId(String cardId) {
        this.cardId = cardId;
    }

    public double getMoney() {
        return money;
    }

    public void setMoney(double money) {
        this.money = money;
    }
}

锁对象随便选择一个唯一的对象好不好呢？

• 不好，会影响其他无关线程的执行。

锁对象的使用范围

• 建议使用共享资源作为对象锁，对于实例方法建议使用this作为锁对象。
• 对于静态方法建议使用字节码（类名.class）对象作为锁对象。

同步方法

• 作用：把访问共享资源的核心方法给上锁，一次保证线程安全。
• 
• 原理：每次只能一个线程进入，执行完毕以后自动解锁，其他线程才可以进来执行。

代码演示如下：

public class Account {
    private String cardId;
    private double money;

    public Account() {
    }

    public Account(String cardId, double money) {
        this.cardId = cardId;
        this.money = money;
    }

    //小明 小红同时过来的
    public synchronized void drawMoney(double money){
        // 先搞清楚是谁来取钱
        String name = Thread.currentThread().getName();
        //1.判断余额是否足够
        if (this.money >= money){
            System.out.println(name + "来取钱" + money + "成功～");
            this.money -= money; // 更新余额
            System.out.println(name + "来取钱后，余额剩余：" + this.money);
        }else {
            System.out.println(name + "来取钱，余额不足～");
        }
    }

    public String getCardId() {
        return cardId;
    }

    public void setCardId(String cardId) {
        this.cardId = cardId;
    }

    public double getMoney() {
        return money;
    }

    public void setMoney(double money) {
        this.money = money;
    }
}

同步方法底层原理：

• 同步方法其实底层也是隐式锁对象的，只是锁的范围是整个方法代码。
• 如果方法是实例方法：同步方法默认用this作为的锁对象。
• 如果方法是静态方法：同步方法默认用类名.class作为锁对象。

问：是同步代码块好还是同步方法好一点？

• 范围上：同步代码块锁的范围更小，同步方法锁的范围更大。
• 可读性：同步方法更好。

Lock锁

• Lock锁是DK5开始提供的一个新的锁定操作，通过它可以创建出锁对象进行加锁和解锁，更灵活、更方便、更强大。
• Lock是接口，不能直接实例化，可以采用它的实现类ReentrantLock来构建Lock锁对象。

 

代码演示如下：

public class Account {
    private String cardId;
    private double money;
    // 创建了一个锁对象
    private final Lock lk = new ReentrantLock();

    public Account() {
    }

    public Account(String cardId, double money) {
        this.cardId = cardId;
        this.money = money;
    }

    //小明 小红同时过来的
    public void drawMoney(double money){
        // 先搞清楚是谁来取钱
        String name = Thread.currentThread().getName();
        try {
            lk.lock(); // 加锁
            //1.判断余额是否足够
            if (this.money >= money){
                System.out.println(name + "来取钱" + money + "成功～");
                this.money -= money; // 更新余额
                System.out.println(name + "来取钱后，余额剩余：" + this.money);
            }else {
                System.out.println(name + "来取钱，余额不足～");
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lk.unlock(); // 解锁
        }
    }

    public String getCardId() {
        return cardId;
    }

    public void setCardId(String cardId) {
        this.cardId = cardId;
    }

    public double getMoney() {
        return money;
    }

    public void setMoney(double money) {
        this.money = money;
    }
}

Lock的常用方法