21.2并发(2)

并发编程第二篇

不正确的访问资源

• 在Java中，递增不是原子操作

• 当多线程操作EvenGerator对象时，A线程正在操作第一个++currentEvenValue，此刻又进来一个线程B操作，就产生出现了并发问题。

  public class EvenGenerator extends IntGenerator {
      private int currentEvenValue = 0;
  
      public int next() {
          ++currentEvenValue; // Danger point here!
          ++currentEvenValue;
          return currentEvenValue;
      }
  
      public static void main(String[] args) {
          EvenChecker.test(new EvenGenerator(),10);
      }
  }
  
  public class EvenChecker implements Runnable {
      private IntGenerator generator;
      private final int id;
  
      public EvenChecker(IntGenerator g, int ident) {
          generator = g;
          id = ident;
      }
  
      public void run() {
          while (!generator.isCanceled()) {
              int val = generator.next();
              if (val % 2 != 0) {
                  System.out.println(val + " not even!");
                  generator.cancel(); // Cancels all EvenCheckers
              }
          }
      }
  
      // Test any type of IntGenerator:
      public static void test(IntGenerator gp, int count) {
          ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
          for (int i = 0; i < count; i++)
              exec.execute(new EvenChecker(gp, i));
          exec.shutdown();
      }
  }
  

解决共享资源竞争

• Java提供关键字synchronized锁形式，当任务要执行被synchronized关键字保护的代码时，需要先请求锁(不可用需等待其他任务释放锁)，执行代码，释放锁。

• JVM负责跟踪对象被加锁的次数，通俗的讲当任务获取到当前对象的锁时（对于其他任务来讲就是给此对象加锁），此对象的加锁次数+1，再操作此对象其他加锁的方法时，再+1(只有首先获得对象的锁才可以持续获取多个锁)，最后当任务离开加锁的方法时(释放锁)，加锁次数递减，直至为0；对于其他任务来讲就可以获取锁了，依次循环。

• 锁分类：方法锁(其实也是对象锁)，对象锁，类锁（静态方法锁）。

  同步使用场景：

  如果你正在写一个变量，它接下来可能会被其他线程操作，获取你正在操作的变量刚被其他线程操作过，就应该使用同步。并且，读写线程都需要使用相同的监视器(锁)。

  注意事项：

  1.使用并发时，将域设置为private时非常重要的，否则synchronized关键字就不能防止其他任务访问，将会产生冲突。

  public class SynchronizedEvenGenerator extends IntGenerator {
      private int currentEvenValue = 0;
  
      public synchronized int next() {
          ++currentEvenValue;
  //        Thread.yield(); // Cause failure faster
  //        ++currentEvenValue;
          return currentEvenValue;
      }
  
      public static void main(String[] args) {
          EvenChecker.test(new SynchronizedEvenGenerator());
      }
  }
  

• 使用显示的Lock对象:Lock对象必须显示的创建、锁定和释放，虽然看起来不太优雅，但会更灵活一些。

  public class MutexEvenGenerator extends IntGenerator {
      private int currentEvenValue = 0;
      private Lock lock = new ReentrantLock();
  
      public int next() {
          lock.lock();
          try {
              ++currentEvenValue;
              Thread.yield(); // Cause failure faster
              ++currentEvenValue;
              return currentEvenValue;
          } finally {
              lock.unlock();
          }
      }
  
      public static void main(String[] args) {
          EvenChecker.test(new MutexEvenGenerator());
      }
  }
  

• ReentrantLock重入锁：允许你尝试获取但最终未获取锁，即使别人获取了锁你也可以去执行其他事情，而不用一直等待。