一、线程同步:即当有一个线程在对内存进行操作时,其他线程都不可以对这个内存地址进行操作,直到该线程完成操作, 其他线程才能对该内存地址进行操作。
二、为什么要线程同步:java允许多线程对共享资源进行操作,这样 将会导致数据不准确,相互之间产生冲突,因此加入同步锁以避免在该线程没有完成操作之前,被其他线程的调用, 从而保证了该变量的唯一性和准确性。
三、线程同步的方法:
- 同步方法:即有关键字synchronized修饰的方法。由于java的每个对象都有一个内置锁,当用此关键字修饰方法时,内置锁会保护整个方法。在调用该方法前,需要获得内置锁,否则就处于阻塞状态。
- 同步代码块:有synchronized修饰的语句块。被该关键字修饰的语句块会自动被加上内置锁,从而实现同步。
- 使用特殊域变量(volatile)实现线程同步:
(1) volatile关键字为域变量的访问提供了一种免锁的机制。
(2) 使用volatile修饰域相当于告诉虚拟机该域有可能会被其他线程更新。
(3) volatile不会提供任何原子操作,他也不能用来修饰final类型的变量。
4. 使用重入锁实现线程同步:
ReentrantLock类是可重入,互斥,实现了Lock接口的锁, 它与使用synchronized方法和快具有相同的基本行为和语义,并且扩展了其能力。ReenreantLock类的常用方法有:
ReentrantLock() : 创建一个ReentrantLock实例
lock() : 获得锁
unlock() : 释放锁
注:ReentrantLock()还有一个可以创建公平锁的构造方法,但由于能大幅度降低程序运行效率,不推荐使用
5. 使用局部变量实现线程同步 :
如果使用ThreadLocal管理变量,则每一个使用该变量的线程都获得该变量的副本, 副本之间相互独立,这样每一个线程都可以随意修改自己的变量副本,而不会对其他线程产生影响。
ThreadLocal 类的常用方法
ThreadLocal() : 创建一个线程本地变量
get() : 返回此线程局部变量的当前线程副本中的值
initialValue() : 返回此线程局部变量的当前线程的"初始值"
set(T value) : 将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置value
6. 使用阻塞队列实现线程同步:
LinkedBlockingQueue 类常用方法
LinkedBlockingQueue() : 创建一个容量为Integer.MAX_VALUE的LinkedBlockingQueue
put(E e) : 在队尾添加一个元素,如果队列满则阻塞
size() : 返回队列中的元素个数
take() : 移除并返回队头元素,如果队列空则阻塞
注:BlockingQueue<E>定义了阻塞队列的常用方法,尤其是三种添加元素的方法,我们要多加注意,当队列满时:
add()方法会抛出异常
offer()方法返回false
put()方法会阻塞
7. 使用原子变量实现线程同步:在java的util.concurrent.atomic包中提供了创建了原子类型变量的工具类,使用该类可以简化线程同步。