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Java多線程的同步示例及對象鎖機制

  java多線程的同步依靠的是對象鎖機制,synchronized關鍵字的背後就是利用了封鎖來實現對共享資源的互斥訪問。


下面以一個簡單的實例來進行對比分析。實例要完成的工作非常簡單,就是創建10個線程,每個線程都打印從0到99這100個數字,我們希望線程之間不會出現交叉亂序打印,而是順序地打印。


先來看第一段代碼,這裡我們在run()方法中加入了synchronized關鍵字,希望能對run方法進行互斥訪問,但結果並不如我們希望那樣,這 是因為這裡synchronized鎖住的是this對象,即當前運行線程對象本身。代碼中創建了10個線程,而每個線程都持有this對象的對象鎖,這 不能實現線程的同步。


代碼


package com.vista;


class MyThread implements java.lang.Runnable


{


private int threadId;


public MyThread(int id)


{


this.threadId = id;


}


@Override


public synchronized void run()


{


for (int i = 0; i < 100; ++i)


{


System.out.println(“Thread ID: ” + this.threadId + “ : ” + i);


}


}


}


public class ThreadDemo


{


/**


* @param args


* @throws InterruptedException


*/


public static void main(String[] args) throws InterruptedException


{


for (int i = 0; i < 10; ++i)


{


new Thread(new MyThread(i))。start();


Thread.sleep(1);


}


}


}


從上述代碼段可以得知,要想實現線程的同步,則這些線程必須去競爭一個唯一的共享的對象鎖。


基於這種思想,我們將第一段代碼修改如下所示,在創建啟動線程之前,先創建一個線程之間競爭使用的Object對象,然後將這個Object對象的引用 傳遞給每一個線程對象的lock成員變量。這樣一來,每個線程的lock成員都指向同一個Object對象。我們在run方法中,對lock對象使用 synchronzied塊進行局部封鎖,這樣就可以讓線程去競爭這個唯一的共享的對象鎖,從而實現同步。


代碼


package com.vista;


class MyThread implements java.lang.Runnable


{


private int threadId;


private Object lock;


public MyThread(int id, Object obj)


{


this.threadId = id;


this.lock = obj;


}


@Override


public void run()


{


synchronized(lock)


{


for (int i = 0; i < 100; ++i)


{


System.out.println(“Thread ID: ” + this.threadId + “ : ” + i);


}


}


}


}


public class ThreadDemo


{


/**


* @param args


* @throws InterruptedException


*/


public static void main(String[] args) throws InterruptedException


{


Object obj = new Object();


for (int i = 0; i < 10; ++i)


{


new Thread(new MyThread(i, obj))。start();


Thread.sleep(1);


}


}


}


從第二段代碼可知,同步的關鍵是多個線程對象競爭同一個共享資源即可,上面的代碼中是通過外部創建共享資源,然後傳遞到線程中來實現。我們也可以利用類成員變量被所有類的實例所共享這一特性,因此可以將lock用靜態成員對象來實現,代碼如下所示:


代碼


package com.vista;


class MyThread implements java.lang.Runnable


{


private int threadId;


private static Object lock = new Object();


public MyThread(int id)


{


this.threadId = id;


}


@Override


public void run()


{


synchronized(lock)


{


for (int i = 0; i < 100; ++i)


{


System.out.println(“Thread ID: ” + this.threadId + “ : ” + i);


}


}


}


}


public class ThreadDemo


{


/**


* @param args


* @throws InterruptedException


*/


public static void main(String[] args) throws InterruptedException


{


for (int i = 0; i < 10; ++i)


{


new Thread(new MyThread(i))。start();


Thread.sleep(1);


}


}


}


再來看第一段代碼,實例方法中加入sychronized關鍵字封鎖的是this對象本身,而在靜態方法中加入sychronized關鍵字封鎖的就是 類本身。靜態方法是所有類實例對象所共享的,因此線程對象在訪問此靜態方法時是互斥訪問的,從而可以實現線程的同步,代碼如下所示:


代碼


package com.vista;


class MyThread implements java.lang.Runnable


{


private int threadId;


public MyThread(int id)


{


this.threadId = id;


}


@Override


public void run()


{


taskHandler(this.threadId);


}


private static synchronized void taskHandler(int threadId)


{


for (int i = 0; i < 100; ++i)


{


System.out.println(“Thread ID: ” + threadId + “ : ” + i);


}


}


}


public class ThreadDemo


{


/**


* @param args


* @throws InterruptedException


*/


public static void main(String[] args) throws InterruptedException


{


for (int i = 0; i < 10; ++i)


{


new Thread(new MyThread(i))。start();


Thread.sleep(1);


}


}


}

 

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