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标题: Java线程同步的四种方式详解(建议收藏) [打印本页]
作者: 前进之路    时间: 2022-9-28 09:29
标题: Java线程同步的四种方式详解(建议收藏)
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Java线程同步属于Java多线程与并发编程的核心点，需要重点掌握，下面我就来详解Java线程同步的4种主要的实现方式@mikechen
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什么是线程同步

当使用多个线程来访问同一个数据时，将会导致数据不准确，相互之间产生冲突，非常容易出现线程安全问题，如下图所示：

比如多个线程都在操作同一数据，都打算修改商品库存，这样就会导致数据不一致的问题。
线程同步的真实意思，其实是“排队”：几个线程之间要排队，一个一个对共享资源进行操作，而不是同时进行操作。
所以我们用同步机制来解决这些问题，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。
 
线程同步的几种方式


1、使用synchronized关键字

这种方式比较灵活,修饰一个代码块，被修饰的代码块称为同步语句块。
其作用的范围是大括号{}括起来的代码，作用的对象是调用这个代码块的对象，如下格式：
  1. synchronized(对象) {                    
  2.    //得到对象的锁，才能操作同步代码
  3.     需要被同步代码;
  4. }
复制代码
通常没有必要同步整个方法，使用synchronized代码块同步关键代码即可。
具体的示例如下：
  1. public class SynchronizedThread {
  3.     class Bank {
  5.         private int account = 200;
  7.         public int getAccount() {
  8.             return account;
  9.         }
  11.         /**
  12.          * 用同步方法实现
  13.          *
  14.          * @param money
  15.          */
  16.         public synchronized void save(int money) {
  17.             account += money;
  18.         }
  20.         /**
  21.          * 用同步代码块实现
  22.          *
  23.          * @param money
  24.          */
  25.         public void save1(int money) {
  26.             synchronized (this) {
  27.                 account += money;
  28.             }
  29.         }
  30.     }
  32.     class NewThread implements Runnable {
  33.         private Bank bank;
  35.         public NewThread(Bank bank) {
  36.             this.bank = bank;
  37.         }
  39.         @Override
  40.         public void run() {
  41.             for (int i = 0; i < 10; i++) {
  42.                 // bank.save1(10);
  43.                 bank.save(10);
  44.                 System.out.println(i + "账户余额为：" + bank.getAccount());
  45.             }
  46.         }
  48.     }
  50.     /**
  51.      * 建立线程，调用内部类
  52.      */
  53.     public void useThread() {
  54.         Bank bank = new Bank();
  55.         NewThread new_thread = new NewThread(bank);
  56.         System.out.println("线程1");
  57.         Thread thread1 = new Thread(new_thread);
  58.         thread1.start();
  59.         System.out.println("线程2");
  60.         Thread thread2 = new Thread(new_thread);
  61.         thread2.start();
  62.     }
  64.     public static void main(String[] args) {
  65.         SynchronizedThread st = new SynchronizedThread();
  66.         st.useThread();
  67.     }
  69. }
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2.使用ReentrantLock

ReentrantLock类是可重入、互斥、实现了Lock接口的锁，它与使用synchronized方法具有相同的基本行为和语义，并且扩展了其能力。
  1. private int account = 100;
  2.             //需要声明这个锁
  3.             private Lock lock = new ReentrantLock();
  4.             public int getAccount() {
  5.                 return account;
  6.             }
  7.             //这里不再需要synchronized
  8.             public void save(int money) {
  9.                 lock.lock();
  10.                 try{
  11.                     account += money;
  12.                 }finally{
  13.                     lock.unlock();
  14.                 }
  16.             }
  17.         ｝
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synchronized 与 Lock 的对比
ReentrantLock是显示锁,手动开启和关闭锁，别忘记关闭锁；
synchronized 是隐式锁，出了作用域自动释放;
ReentrantLock只有代码块锁,synchronized 有代码块锁和方法锁;
使用 ReentrantLock锁，JVM 将花费较少的时间来调度线程，线程更好,并且具有更好的扩展性（提供更多的子类）;
优先使用顺序：
ReentrantLock> synchronized 同步代码块> synchronized 同步方法
 
3.使用原子变量实现线程同步

为了完成线程同步，我们将使用原子变量(Atomic***开头的)来实现。
比如典型代表：AtomicInteger类存在于java.util.concurrent.atomic中,该类表示支持原子操作的整数，采用getAndIncrement方法以原子方法将当前的值递加。
具体示例如下：
  1. private AtomicInteger account = new AtomicInteger(100);
  3.         public AtomicInteger getAccount() {
  4.             return account;
  5.         }
  7.         public void save(int money) {
  8.             account.addAndGet(money);
  9.         }
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4.ThreadLocal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，从而实现线程同步。
具体代码示例如下：
  1. //只改Bank类，其余代码与上同
  2.         public class Bank{
  3.             // 创建一个线程本地变量 ThreadLocal
  4.             private static ThreadLocal<Integer> account = new ThreadLocal<Integer>(){
  5.                 @Override
  6.                 //返回当前线程的"初始值"
  7.                 protected Integer initialValue(){
  8.                     return 100;
  9.                 }
  10.             };
  11.             public void save(int money){
  12.                 //设置线程副本中的值
  13.                 account.set(account.get()+money);
  14.             }
  15.             public int getAccount(){
  16.                 //返回线程副本中的值
  17.                 return account.get();
  18.             }
  19.         }
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以上
作者简介

陈睿|mikechen,10年+大厂架构经验,《BAT架构技术500期》系列文章作者，专注于互联网架构技术。
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