java中實(shí)現(xiàn)線程同步的方法有哪些

所謂同步，就是在發(fā)出一個(gè)功能調(diào)用時(shí)，在沒有得到結(jié)果之前，該調(diào)用就不返回，同時(shí)其它線程也不能調(diào)用這個(gè)方法。按照這個(gè)定義，其實(shí)絕大多數(shù)函數(shù)都是同步調(diào)用(例如sin, isdigit等)。但是一般而言，我們?cè)谡f同步、異步的時(shí)候，特指那些需要其他部件協(xié)作或者需要一定時(shí)間完成的任務(wù)。例如Window API函數(shù)SendMessage。該函數(shù)發(fā)送一個(gè)消息給某個(gè)窗口，在對(duì)方處理完消息之前，這個(gè)函數(shù)不返回。當(dāng)對(duì)方處理完畢以后，該函數(shù)才把消息處理函數(shù)所返回的LRESULT值返回給調(diào)用者。

方法一：使用synchronized關(guān)鍵字

由于java的每個(gè)對(duì)象都有一個(gè)內(nèi)置鎖，當(dāng)用此關(guān)鍵字修飾方法時(shí)， 內(nèi)置鎖會(huì)保護(hù)整個(gè)方法。在調(diào)用該方法前，需要獲得內(nèi)置鎖，否則就處于阻塞狀態(tài)。

注： synchronized關(guān)鍵字也可以修飾靜態(tài)方法，此時(shí)如果調(diào)用該靜態(tài)方法，將會(huì)鎖住整個(gè)類。

注：同步是一種高開銷的操作，因此應(yīng)該盡量減少同步的內(nèi)容。通常沒有必要同步整個(gè)方法，使用synchronized代碼塊同步關(guān)鍵代碼即可。

synchronized 關(guān)鍵字用于保護(hù)共享數(shù)據(jù)。請(qǐng)大家注意“共享數(shù)據(jù)”，你一定要分清哪些數(shù)據(jù)是共享數(shù)據(jù)

實(shí)例：

package com.gcc.interview.synchro;
public class MybanRunnable implements Runnable{
	private Bank bank;
	public MybanRunnable(Bank bank) {
		this.bank = bank;
	}
	@Override
	public void run() {
		for(int i=0;i<10;i++) {
			bank.save1(100);
			System.out.println("賬戶余額是---"+bank.getAccount());
		}
	}
}

package com.gcc.interview.synchro;
class Bank{
	private int account = 100;
	
	public int getAccount() {
		return account;
	}
	//同步方法
	public synchronized void save(int money) {
		account+=money;
	}
	public void save1(int money) {
		//同步代碼塊
		synchronized(this) {
			account+=money;
		}
	}
	public void userThread() {
		Bank bank = new Bank();
		MybanRunnable my1 = new MybanRunnable(bank);
		System.out.println("線程1");
		Thread th2 = new Thread(my1);
		th2.start();
		System.out.println("線程2");
		Thread th3 = new Thread(my1);
		th3.start();
	}
}

方法二：wait和notify

wait():使一個(gè)線程處于等待狀態(tài)，并且釋放所持有的對(duì)象的lock。

sleep():使一個(gè)正在運(yùn)行的線程處于睡眠狀態(tài)，是一個(gè)靜態(tài)方法，調(diào)用此方法要捕捉InterruptedException異常。

notify():喚醒一個(gè)處于等待狀態(tài)的線程，注意的是在調(diào)用此方法的時(shí)候，并不能確切的喚醒某一個(gè)等待狀態(tài)的線程，而是由JVM確定喚醒哪個(gè)線程，而且不是按優(yōu)先級(jí)。

Allnotity():喚醒所有處入等待狀態(tài)的線程，注意并不是給所有喚醒線程一個(gè)對(duì)象的鎖，而是讓它們競爭。

方法三：使用特殊域變量volatile實(shí)現(xiàn)線程同步

a.volatile關(guān)鍵字為域變量的訪問提供了一種免鎖機(jī)制

b.使用volatile修飾域相當(dāng)于告訴虛擬機(jī)該域可能會(huì)被其他線程更新

c.因此每次使用該域就要重新計(jì)算，而不是使用寄存器中的值

d.volatile不會(huì)提供任何原子操作，它也不能用來修飾final類型的變量

例如：

在上面的例子當(dāng)中，只需在account前面加上volatile修飾，即可實(shí)現(xiàn)線程同步。

//只給出要修改的代碼，其余代碼與上同
        class Bank {
            //需要同步的變量加上volatile
            private volatile int account = 100;
            public int getAccount() {
                return account;
            }
            //這里不再需要synchronized 
            public void save(int money) {
                account += money;
            }
        ｝

注：多線程中的非同步問題主要出現(xiàn)在對(duì)域的讀寫上，如果讓域自身避免這個(gè)問題，則就不需要修改操作該域的方法。 用final域，有鎖保護(hù)的域和volatile域可以避免非同步的問題。

方法四：使用重入鎖實(shí)現(xiàn)線程同步

在JavaSE5.0中新增了一個(gè)java.util.concurrent包來支持同步。

ReentrantLock類是可重入、互斥、實(shí)現(xiàn)了Lock接口的鎖，它與使用synchronized方法和快具有相同的基本行為和語義，并且擴(kuò)展了其能力。

ReenreantLock類的常用方法有：

注：ReentrantLock()還有一個(gè)可以創(chuàng)建公平鎖的構(gòu)造方法，但由于能大幅度降低程序運(yùn)行效率，不推薦使用

	private int account = 100;
	private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
	public int getAccount() {
		return account;
	}
	//同步方法
	public  void save(int money) {
		lock.lock();
		try {
			account+=money;
		} finally {
			lock.unlock();
		}
		
	}

注：關(guān)于Lock對(duì)象和synchronized關(guān)鍵字的選擇：

a.最好兩個(gè)都不用，使用一種java.util.concurrent包提供的機(jī)制，能夠幫助用戶處理所有與鎖相關(guān)的代碼。

b.如果synchronized關(guān)鍵字能滿足用戶的需求，就用synchronized，因?yàn)樗芎喕a

c.如果需要更高級(jí)的功能，就用ReentrantLock類，此時(shí)要注意及時(shí)釋放鎖，否則會(huì)出現(xiàn)死鎖，通常在finally代碼釋放鎖

方法五：使用局部變量來實(shí)現(xiàn)線程同步

如果使用ThreadLocal管理變量，則每一個(gè)使用該變量的線程都獲得該變量的副本，副本之間相互獨(dú)立，這樣每一個(gè)線程都可以隨意修改自己的變量副本，而不會(huì)對(duì)其他線程產(chǎn)生影響。

ThreadLocal 類的常用方法

//只改Bank類，其余代碼與上同
        public class Bank{
            //使用ThreadLocal類管理共享變量account
            private static ThreadLocal<Integer> account = new ThreadLocal<Integer>(){
                @Override
                protected Integer initialValue(){
                    return 100;
                }
            };
            public void save(int money){
                account.set(account.get()+money);
            }
            public int getAccount(){
                return account.get();
            }
        }

注：ThreadLocal與同步機(jī)制

a.ThreadLocal與同步機(jī)制都是為了解決多線程中相同變量的訪問沖突問題。

b.前者采用以"空間換時(shí)間"的方法，后者采用以"時(shí)間換空間"的方式。

以上就是java中如何實(shí)現(xiàn)線程同步的詳細(xì)內(nèi)容，更多請(qǐng)關(guān)注億速云其它相關(guān)文章！