1并发
package com.bjsxt.base.sync001;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
/**
* 线程安全概念:当多个线程访问某一个类(对象或方法)时,这个对象始终都能表现出正确的行为,那么这个类(对象或方法)就是线程安全的。
* synchronized:可以在任意对象及方法上加锁,而加锁的这段代码称为"互斥区"或"临界区"
* @author alienware
*
*/
public class MyThread extends Thread{
private int count = 5 ;
//synchronized加锁
public void run(){
count--;
System.out.println(this.currentThread().getName() + " count = "+ count);
}
public static void main(String[] args) {
/**
* 分析:当多个线程访问myThread的run方法时,以排队的方式进行处理(这里排对是按照CPU分配的先后顺序而定的),
* 一个线程想要执行synchronized修饰的方法里的代码:
* 1 尝试获得锁
* 2 如果拿到锁,执行synchronized代码体内容;拿不到锁,这个线程就会不断的尝试获得这把锁,直到拿到为止,
* 而且是多个线程同时去竞争这把锁。(也就是会有锁竞争的问题)
*/
MyThread myThread = new MyThread();
Thread t1 = new Thread(myThread,"t1");
Thread t2 = new Thread(myThread,"t2");
Thread t3 = new Thread(myThread,"t3");
Thread t4 = new Thread(myThread,"t4");
Thread t5 = new Thread(myThread,"t5");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
t4.start();
t5.start();
}
}
执行结果:
1线程安全的概念:
当多个线程访问一个类(对象或者方法)时,这个类始终能表现出正确的行为,那么这个类()对象或者方法
就是线程安全的
synchronized 可以在任意对象以及方法上加锁,饿加锁的代码叫‘互斥区’或者‘临界区
package com.bjsxt.base.sync001;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
/**
* 线程安全概念:当多个线程访问某一个类(对象或方法)时,这个对象始终都能表现出正确的行为,那么这个类(对象或方法)就是线程安全的。
* synchronized:可以在任意对象及方法上加锁,而加锁的这段代码称为"互斥区"或"临界区"
* @author alienware
*
*/
public class MyThread extends Thread{
private int count = 5 ;
//synchronized加锁
public synchronized void run(){
count--;
System.out.println(this.currentThread().getName() + " count = "+ count);
}
public static void main(String[] args) {
/**
* 分析:当多个线程访问myThread的run方法时,以排队的方式进行处理(这里排对是按照CPU分配的先后顺序而定的),
* 一个线程想要执行synchronized修饰的方法里的代码:
* 1 尝试获得锁
* 2 如果拿到锁,执行synchronized代码体内容;拿不到锁,这个线程就会不断的尝试获得这把锁,直到拿到为止,
* 而且是多个线程同时去竞争这把锁。(也就是会有锁竞争的问题)
*/
MyThread myThread = new MyThread();
Thread t1 = new Thread(myThread,"t1");
Thread t2 = new Thread(myThread,"t2");
Thread t3 = new Thread(myThread,"t3");
Thread t4 = new Thread(myThread,"t4");
Thread t5 = new Thread(myThread,"t5");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
t4.start();
t5.start();
}
}
执行结果:
总结:
当多个线程访问myThread方法时,以排队的方法进行处理(排队是按照cpu分配的先后顺序而定的,一个线程想要执行synchronized修饰的方法里的代码时,首先尝试获得锁,如果拿到锁,执行synchronized代码体的内容,拿不到锁时,这个线程就会不断的尝试获得这把锁,直到拿到为止,而且时多个线程同时争取这把锁(也就是锁竞争的问题))
=================================
2多个线程多个锁:多个线程,每个线程都可以拿到自己指定的锁,分别获得锁后,执行synchronized方法体的内容
package com.bjsxt.base.sync002;
/**
* 关键字synchronized取得的锁都是对象锁,而不是把一段代码(方法)当做锁,
* 所以代码中哪个线程先执行synchronized关键字的方法,哪个线程就持有该方法所属对象的锁(Lock),
*
* 在静态方法上加synchronized关键字,表示锁定.class类,类一级别的锁(独占.class类)。
* @author alienware
*
*/
public class MultiThread {
private int num = 0;
/** static */
public synchronized void printNum(String tag){
try {
if(tag.equals("a")){
num = 100;
System.out.println("tag a, set num over!");
Thread.sleep(1000);
} else {
num = 200;
System.out.println("tag b, set num over!");
}
System.out.println("tag " + tag + ", num = " + num);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//注意观察run方法输出顺序
public static void main(String[] args) {
//俩个不同的对象
final MultiThread m1 = new MultiThread();
final MultiThread m2 = new MultiThread();
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
m1.printNum("a");
}
});
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
m2.printNum("b");
}
});
t1.start();
t2.start();
}
}
每个对象都有自己的锁
2.2
同步:synchronized
同步的概念就是共享,如果不是共享的资源,就没不要进行同步
异步:asynchronized
异步的概念就是独立,相互之间不受任何影响
同步的目的就是线程安全,对于线程安全来说,需要满足两个特性:原子性(同步),可见行
package com.bjsxt.base.sync003;
/**
* 对象锁的同步和异步问题
* @author alienware
*
*/
public class MyObject {
public synchronized void method1(){
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
Thread.sleep(4000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/** synchronized */
public void method2(){
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}
public static void main(String[] args) {
final MyObject mo = new MyObject();
/**
* 分析:
* t1线程先持有object对象的Lock锁,t2线程可以以异步的方式调用对象中的非synchronized修饰的方法
* t1线程先持有object对象的Lock锁,t2线程如果在这个时候调用对象中的同步(synchronized)方法则需等待,也就是同步
*/
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
mo.method1();
}
},"t1");
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
mo.method2();
}
},"t2");
t1.start();
t2.start();
}
}
两个同时执行,因为第二个方法没有锁,两个互不影响,直接执行
package com.bjsxt.base.sync003;
/**
* 对象锁的同步和异步问题
* @author alienware
*
*/
public class MyObject {
public synchronized void method1(){
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
Thread.sleep(4000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/** synchronized */
public synchronized void method2(){
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}
public static void main(String[] args) {
final MyObject mo = new MyObject();
/**
* 分析:
* t1线程先持有object对象的Lock锁,t2线程可以以异步的方式调用对象中的非synchronized修饰的方法
* t1线程先持有object对象的Lock锁,t2线程如果在这个时候调用对象中的同步(synchronized)方法则需等待,也就是同步
*/
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
mo.method1();
}
},"t1");
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
mo.method2();
}
},"t2");
t1.start();
t2.start();
}
}
ti执行完后,过4秒执行t2
两个方法都加里锁,一个实例对象执行两个方法时,都要争夺锁,都一个方法的锁释放完毕,在执行另一个方法。
示例总结:
a线程先持有object对象的lock锁,b线程如果在这个时候调用对象中的同步(synchronized)方法需等待,也就是同步
a线程先持有object对象的lock锁,b线程可以以异步的方式调用对象中的非synchronized修饰得分方法
======================================
3对于对象的同步和异步的方法,设计程序时,一定要考虑问题的整体。不然会出现数据不一致的错误,很经典的就是脏读
package com.bjsxt.base.sync004;
/**
* 业务整体需要使用完整的synchronized,保持业务的原子性。
* @author alienware
*
*/
public class DirtyRead {
private String username = "bjsxt";
private String password = "123";
public synchronized void setValue(String username, String password){
this.username = username;
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
this.password = password;
System.out.println("setValue最终结果:username = " + username + " , password = " + password);
}
public void getValue(){
System.out.println("getValue方法得到:username = " + this.username + " , password = " + this.password);
}
public static void main(String[] args) throws Exception{
final DirtyRead dr = new DirtyRead();
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
dr.setValue("z3", "456");
}
});
t1.start();
Thread.sleep(1000);
dr.getValue();
}
}
在setvalue时,不希望getvlaue
package com.bjsxt.base.sync004;
/**
* 业务整体需要使用完整的synchronized,保持业务的原子性。
* @author alienware
*
*/
public class DirtyRead {
private String username = "bjsxt";
private String password = "123";
public synchronized void setValue(String username, String password){
this.username = username;
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
this.password = password;
System.out.println("setValue最终结果:username = " + username + " , password = " + password);
}
public synchronized void getValue(){
System.out.println("getValue方法得到:username = " + this.username + " , password = " + this.password);
}
public static void main(String[] args) throws Exception{
final DirtyRead dr = new DirtyRead();
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
dr.setValue("z3", "456");
}
});
t1.start();
Thread.sleep(1000);
dr.getValue();
}
}
示例总结:
在我们对一个对象的方法加锁时,需要考虑业务的整体行,即setValue/getValue方法 同时加锁时,保证
业务的原子性,不然会出现业务错误。
=============================
synchronized锁重入:
在使用synchronized时,当一个线程得到了一个对象的锁后,再次请求此对象时可以再次得到该对象的锁。
package com.bjsxt.base.sync005;
/**
* synchronized的重入
* @author alienware
*
*/
public class SyncDubbo1 {
public synchronized void method1(){
System.out.println("method1..");
method2();
}
public synchronized void method2(){
System.out.println("method2..");
method3();
}
public synchronized void method3(){
System.out.println("method3..");
}
public static void main(String[] args) {
final SyncDubbo1 sd = new SyncDubbo1();
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
sd.method1();
}
});
t1.start();
}
}
package com.bjsxt.base.sync005;
/**
* synchronized的重入
* @author alienware
*
*/
public class SyncDubbo2 {
static class Main {
public int i = 10;
public synchronized void operationSup(){
try {
i--;
System.out.println("Main print i = " + i);
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
static class Sub extends Main {
public synchronized void operationSub(){
try {
while(i > 0) {
i--;
System.out.println("Sub print i = " + i);
Thread.sleep(100);
this.operationSup();
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String[] args) {
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Sub sub = new Sub();
sub.operationSub();
}
});
t1.start();
}
}
父类和子类都有synchronized修饰时,也是没有问题的
=========================================================
package com.bjsxt.base.sync005;
/**
* synchronized异常
* @author alienware
*
*/
public class SyncException {
private int i = 0;
public synchronized void operation(){
while(true){
try {
i++;
Thread.sleep(100);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " , i = " + i);
if(i == 10){
Integer.parseInt("a");
}
} catch (Exception e) {//InterruptedException
e.printStackTrace();
//throw new RuntimeException();
System.out.print("记录日志");
continue;
}
}
}
public static void main(String[] args) {
final SyncException se = new SyncException();
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
se.operation();
}
},"t1");
t1.start();
}
}
package com.bjsxt.base.sync005;
/**
* synchronized异常
* @author alienware
*
*/
public class SyncException {
private int i = 0;
public synchronized void operation(){
while(true){
try {
i++;
Thread.sleep(100);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " , i = " + i);
if(i == 10){
Integer.parseInt("a");
//throw new RuntimeException();
}
} catch (Exception e) {//InterruptedException
e.printStackTrace();
throw new RuntimeException();
}
}
}
public static void main(String[] args) {
final SyncException se = new SyncException();
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
se.operation();
}
},"t1");
t1.start();
}
}
package com.bjsxt.base.sync005;
/**
* synchronized异常
* @author alienware
*
*/
public class SyncException {
private int i = 0;
public synchronized void operation(){
while(true){
try {
i++;
Thread.sleep(100);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " , i = " + i);
if(i == 10){
Integer.parseInt("a");
//throw new RuntimeException();
}
} catch (InterruptedException e) {//InterruptedException
e.printStackTrace();
//throw new RuntimeException();
}
}
}
public static void main(String[] args) {
final SyncException se = new SyncException();
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
se.operation();
}
},"t1");
t1.start();
}
}
重要:当在i-=10时,抛出一个异常,他还会继续往下走,把下边的走完!!!Exception 可以在catch中记录一下日志
当整个方法是一个整体,一个失败,会影响下边的程序,抛出InterruptedException,他会停止走下边
当整个方法是一个整体,一个失败,会影响下边的程序,在catch中抛出异常:throw new RuntimeException();他会停止走下边
===========================
volatile:
主要作用:使变量在多个线程间可见
有一个共享变量,a=0,开了两个线程t1,t2.t1对a进行了修改,t2线程也对a进行了修改。两个线程直接是互不可见的。
希望a保持一个一致性,t1改成了20,t2也应该改成20.volitile可以起到这个作用。
没有volatile时,我们用锁做到了这个效果,保持了a变量的一致性。但是这样的效率低,因为同一时间只有一个线程能操作共有的变量,其他线程只能等着
package com.bjsxt.base.sync007;
public class RunThread extends Thread{
private boolean isRunning = true;//private volatile boolean isRunning = true;
private void setRunning(boolean isRunning){
this.isRunning = isRunning;
}
public void run(){
System.out.println("进入run方法..");
int i = 0;
while(isRunning == true){
//..
}
System.out.println("线程停止");
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
RunThread rt = new RunThread();
rt.start();
Thread.sleep(1000);
rt.setRunning(false);
System.out.println("isRunning的值已经被设置了false");
}
}
虽然设置成了false,但是程序并没有停止。
原因:jdk1.5后,对每个线程加了一个运行空间,装主线程的一些引用变量。直接去父本取
装了isRunning=true.在变量上加volatile,他就会停止了。
==========================================
package com.bjsxt.base.sync007;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
/**
* volatile关键字不具备synchronized关键字的原子性(同步)
* @author alienware
*
*/
public class VolatileNoAtomic extends Thread{
private static volatile int count;
//private static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
private static void addCount(){
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
count++ ;
//count.incrementAndGet();
}
System.out.println(count);
}
public void run(){
addCount();
}
public static void main(String[] args) {
VolatileNoAtomic[] arr = new VolatileNoAtomic[100];
for (int i = 0; i < 10; i++) {
arr[i] = new VolatileNoAtomic();
}
for (int i = 0; i < 10; i++) {
arr[i].start();
}
}
}
volatile关键字不具备synchronized关键字的原子性(同步)
package com.bjsxt.base.sync007;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
/**
* volatile关键字不具备synchronized关键字的原子性(同步)
* @author alienware
*
*/
public class VolatileNoAtomic extends Thread{
//private static volatile int count;
private static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
private static void addCount(){
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
//count++ ;
count.incrementAndGet();
}
System.out.println(count);
}
public void run(){
addCount();
}
public static void main(String[] args) {
VolatileNoAtomic[] arr = new VolatileNoAtomic[100];
for (int i = 0; i < 10; i++) {
arr[i] = new VolatileNoAtomic();
}
for (int i = 0; i < 10; i++) {
arr[i].start();
}
}
}
总结:volatile虽然拥有多个线程之间的可见性,但是不具备同步性(也就是原子性),可以算上一个轻量级的synchronized。性能比synchronized强很多,不会造成阻塞。比如netty的底层代码就大量使用了volatutle,可见netty性能一定时不错的,但需要注意的是,一般volatitle用于只针对多个线程可见的变量操作,并不能替代synchronized的同步功能。
volatile只具有可见性,没有原子性。要实现原子性建议使用atomic类的系列对象,支持原子性操作
(注意 atomic类只保证本身方法原子性没,并不能保持多次操作的原子性)
=============================
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