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浅谈Java多线程编程中Boolean常量的同步问题

程序员文章站 2024-03-07 14:10:03
在java中通过synchronized语句可以实现多线程并发。使用同步代码块,jvm保证同一时间只有一个线程可以拥有某一对象的锁。锁机制实现了多个线程安全地对临界资源进行...

在java中通过synchronized语句可以实现多线程并发。使用同步代码块,jvm保证同一时间只有一个线程可以拥有某一对象的锁。锁机制实现了多个线程安全地对临界资源进行访问。
 
同步代码写法如下:
 
代码1:

object obj = new object(); 
... 
synchronized(obj) { 
 //todo: 访问临界资源 
} 

java的多线程总是充满陷阱,如果我们用boolean作为被同步的对象,可能会出现以下两种情况:
 
一. 以为对一个对象加锁,实际同步的是不同对象。
 
代码2:
 

private volatile boolean istrue = false; 
 
publich void amethod() { 
 ... 
 synchronized(istrue) { 
  istrue = !istrue; 
  //todo: 访问临界资源 
  istrue = !istrue; 
 } 
 ... 
} 

 咋一看上面的代码没有问题,由于使用了synchronized(istrue)同一时间只能有一个线程访问临界资源,但事实并不是这样。因为false和true这两个常量对应着两个不同的对象。当istrue产生变化时,很可能导致不同的线程同步了不同的对象。java的自动装箱会将false变为boolean.false,将true变为boolean.true(同时这也说明了此处若将false改为boolean.false其结果也是一样的)。写一个以上情况的测试代码如下:
 
代码3:
 

public class booleantest { 
   
  private volatile boolean istrue = boolean.false; //此处用false也一样 
   
  public void amethod() { 
    for(int i=0;i<10;i++) { 
      thread t = new thread() { 
        public void run() { 
          synchronized(istrue) { 
            istrue = !istrue; 
            system.out.println(thread.currentthread().getname() + " - istrue=" + istrue); 
            try{ 
              double ran = 1000 * math.random(); 
              thread.sleep(ran.intvalue()); 
            }catch(interruptedexception e) {} 
             
            if(!istrue) system.out.println(thread.currentthread().getname() + " - oh, no!"); 
 
            istrue = !istrue; 
          } 
        } 
      }; 
      t.start(); 
    } 
  } 
   
  public static void main(string... args) { 
    booleantest bt = new booleantest(); 
    bt.amethod(); 
  } 
} 

 运行以上代码,不时的会看到 " - oh, no!",表示不同的线程同时进入到synchronized代码块中。
 
二. 以为同步的是不同对象,实际是一个对象。
 
有时候我们可能希望在多个对象上进行同步,如果使用了boolean作为被同步对象,很可能会导致本来应该没有关系的两个同步块使用了相同对象的锁。示例如下:
 
代码4:
 

private volatile boolean aboolean = boolean.false; 
 
private volatile boolean anotherboolean = false; 
 
public void amethod() { 
 ... 
 synchronized(aboolean) { 
  //todo: 访问临界资源1 
 } 
 ... 
} 
 
public void anothermethod() { 
 ... 
 synchronized(anotherboolean) { 
  //todo: 访问临界资源2 
 } 
 ... 
} 

 假设原本amethod和anothermethod分别会被两组没有关系的线程调用。但是由于boolean.false和false指向的是同一个对象,可能导致对临界资源2的访问被临界资源1阻塞了(反之亦然)。
 
以上两种情况说明,在使用同步块时,尽量不用使用boolean对象作为被同步对象,不然可能会出现意想不到的问题,或者对以后的代码修改造成陷阱。
 
从此也可以看出,任何对常量的同步都是有风险的。如果一定要对 boolean 进行同步,一定要用 new 操作符来创建 boolean 对象。