java多线程同步方法

　　二、为什么要线程同步

　　因为当我们有多个线程要同时访问一个变量或对象时，如果这些线程中既有读又有写操作时，就会导致变量值或对象的状态出现混乱，从而导致程序异常。举个例子，如果一个银行账户同时被两个线程操作，一个取100块，一个存钱100块。假设账户原本有0块，如果取钱线程和存钱线程同时发生，会出现什么结果呢？取钱不成功，账户余额是100.取钱成功了，账户余额是0.那到底是哪个呢？很难说清楚。因此多线程同步就是要解决这个问题。

　　三、不同步时的代码

　　Bank.java

　　packagethreadTest; /** *@authorww * */publicclassBank{privateintcount = 0; //账户余额 //存钱 publicvoidaddMoney（ intmoney）{ count +=money; System.out.println（System.currentTimeMillis（）+ “存进：”+money）; } //取钱publicvoidsubMoney（ intmoney）{ if（count-money 《 0）{ System.out.println（ “余额不足”）;return; } count -=money; System.out.println（+System.currentTimeMillis（）+ “取出：”+money）; } //查询 publicvoidlookMoney（）{ System.out.println（ “账户余额：”+count）; } }

　　SyncThreadTest.java

　　packagethreadTest; /** * Java学习交流QQ群：589809992 我们一起学Java！ */publicclassSyncThreadTest{publicstaticvoidmain（String args［］）{ finalBank bank=newBank（）; Thread tadd= newThread（ newRunnable（） { @Overridepublicvoidrun（） { // TODO Auto-generated method stub while（ true）{ try{ Thread.sleep（ 1000）; }catch（InterruptedException e） { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace（）; } bank.addMoney（ 100）; bank.lookMoney（）; System.out.println（ “\n”）; } } }）; Thread tsub =newThread（ newRunnable（） { @Overridepublicvoidrun（） { // TODO Auto-generated method stub while（ true）{ bank.subMoney（ 100）; bank.lookMoney（）; System.out.println（“\n”）; try{ Thread.sleep（ 1000）; } catch（InterruptedException e） { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace（）; } } } }）; tsub.start（）; tadd.start（）; } }

　　代码很简单，我就不解释了，看看运行结果怎样呢？截取了其中的一部分，是不是很乱，有写看不懂。

　　余额不足 账户余额：0 余额不足 账户余额：100 1441790503354存进：100 账户余额：100 1441790504354存进：100 账户余额：100 1441790504354取出：100 账户余额：100 1441790505355存进：100 账户余额：100 1441790505355取出：100 账户余额：100四、使用同步时的代码

　　（1）同步方法：

　　即有synchronized关键字修饰的方法。 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。

　　修改后的Bank.java

　　packagethreadTest; /** *@authorww * */publicclassBank{privateintcount = 0; //账户余额 //存钱 publicsynchronizedvoidaddMoney（ intmoney）{ count +=money; System.out.println（System.currentTimeMillis（）+ “存进：”+money）; } //取钱publicsynchronizedvoidsubMoney（ intmoney）{ if（count-money 《 0）{ System.out.println（ “余额不足”）; return; } count -=money; System.out.println（+System.currentTimeMillis（）+ “取出：”+money）; } //查询 publicvoidlookMoney（）{ System.out.println（ “账户余额：”+count）; } }

　　再看看运行结果：

　　余额不足 账户余额：0 余额不足 账户余额：0 1441790837380存进：100 账户余额：100 1441790838380取出：100 账户余额：0 1441790838380存进：100 账户余额：100 1441790839381取出：100 账户余额：0

　　瞬间感觉可以理解了吧。

　　注： synchronized关键字也可以修饰静态方法，此时如果调用该静态方法，将会锁住整个类

　　（2）同步代码块

　　即有synchronized关键字修饰的语句块。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

　　Bank.java代码如下：

　　packagethreadTest; /** *@authorww * */publicclassBank{privateintcount = 0; //账户余额 //存钱 publicvoidaddMoney（ intmoney）{ synchronized（ this） { count +=money; } System.out.println（System.currentTimeMillis（）+ “存进：”+money）; } //取钱publicvoidsubMoney（ intmoney）{ synchronized（ this） { if（count-money 《 0）{ System.out.println（ “余额不足”）; return; } count -=money; } System.out.println（+System.currentTimeMillis（）+ “取出：”+money）; } //查询publicvoidlookMoney（）{ System.out.println（ “账户余额：”+count）; } }

　　运行结果如下：

　　余额不足 账户余额：0 1441791806699存进：100 账户余额：100 1441791806700取出：100 账户余额：0 1441791807699存进：100 账户余额：100

　　效果和方法一差不多。

　　注：同步是一种高开销的操作，因此应该尽量减少同步的内容。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。

　　（3）使用特殊域变量（Volatile）实现线程同步

　　a.volatile关键字为域变量的访问提供了一种免锁机制b.使用volatile修饰域相当于告诉虚拟机该域可能会被其他线程更新c.因此每次使用该域就要重新计算，而不是使用寄存器中的值d.volatile不会提供任何原子操作，它也不能用来修饰final类型的变量

　　Bank.java代码如下：

　　packagethreadTest; /** *@authorww * */publicclassBank{privatevolatileintcount = 0; // 账户余额 // 存钱 publicvoidaddMoney（ intmoney） { count += money; System.out.println（System.currentTimeMillis（） + “存进：”+ money）; } // 取钱publicvoidsubMoney（ intmoney） { if（count - money 《 0） { System.out.println（ “余额不足”）;return; } count -= money; System.out.println（+System.currentTimeMillis（） + “取出：”+ money）; } // 查询 publicvoidlookMoney（） { System.out.println（ “账户余额：”+ count）; } }

　　运行效果怎样呢？

　　余额不足 账户余额：0 余额不足 账户余额：100 1441792010959存进：100 账户余额：100 1441792011960取出：100 账户余额：0 1441792011961存进：100 账户余额：100

　　是不是又看不懂了，又乱了。这是为什么呢？就是因为volatile不能保证原子操作导致的，因此volatile不能代替synchronized。此外volatile会组织编译器对代码优化，因此能不使用它就不适用它吧。它的原理是每次要线程要访问volatile修饰的变量时都是从内存中读取，而不是存缓存当中读取，因此每个线程访问到的变量值都是一样的。这样就保证了同步。

　　（4）使用重入锁实现线程同步

　　在JavaSE5.0中新增了一个java.util.concurrent包来支持同步。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Bank.java代码修改如下：

　　packagethreadTest; importjava.util.concurrent.locks.Lock;importjava.util.concurrent.locks.ReentrantLock; /** *@authorww * */publicclassBank{privateintcount = 0; // 账户余额 //需要声明这个锁 privateLock lock =newReentrantLock（）; // 存钱 publicvoidaddMoney（ intmoney） { lock.lock（）; //上锁 try{ count += money; System.out.println（System.currentTimeMillis（） + “存进：”+ money）; } finally{ lock.unlock（）; //解锁 } } // 取钱 publicvoidsubMoney（ intmoney） { lock.lock（）; try{ if（count - money 《 0） { System.out.println（ “余额不足”）; return; } count -= money; System.out.println（+System.currentTimeMillis（） + “取出：”+ money）; } finally{ lock.unlock（）; } } // 查询 publicvoidlookMoney（） { System.out.println（ “账户余额：”+ count）; } }

　　运行效果怎么样呢？

　　余额不足 账户余额：0 余额不足 账户余额：0 1441792891934存进：100 账户余额：100 1441792892935存进：100 账户余额：200 1441792892954取出：100 账户余额：100

　　效果和前两种方法差不多。

　　如果synchronized关键字能满足用户的需求，就用synchronized，因为它能简化代码 。如果需要更高级的功能，就用ReentrantLock类，此时要注意及时释放锁，否则会出现死锁，通常在finally代码释放锁

　　（5）使用局部变量实现线程同步

　　Bank.java代码如下：

　　packagethreadTest; /** *@authorww Java学习交流QQ群：589809992 我们一起学Java！ * */publicclassBank{privatestaticThreadLocal《Integer》 count = newThreadLocal《Integer》（）{ @OverrideprotectedInteger initialValue（） { // TODO Auto-generated method stubreturn0; } }; // 存钱 publicvoidaddMoney（ intmoney） { count.set（count.get（）+money）; System.out.println（System.currentTimeMillis（） + “存进：”+ money）; } // 取钱publicvoidsubMoney（ intmoney） { if（count.get（） - money 《 0） { System.out.println（ “余额不足”）; return; } count.set（count.get（）- money）; System.out.println（+System.currentTimeMillis（） + “取出：”+ money）; } // 查询publicvoidlookMoney（） { System.out.println（ “账户余额：”+ count.get（））; } }

　　运行效果：

　　余额不足 账户余额：0 余额不足 账户余额：0 1441794247939存进：100 账户余额：100 余额不足 1441794248940存进：100 账户余额：0 账户余额：200 余额不足 账户余额：0 1441794249941存进：100 账户余额：300

　　看了运行效果，一开始一头雾水，怎么只让存，不让取啊？看看ThreadLocal

　　的原理：

　　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。现在明白了吧，原来每个线程运行的都是一个副本，也就是说存钱和取钱是两个账户，知识名字相同而已。所以就会发生上面的效果。

　　ThreadLocal与同步机制

　　a.ThreadLocal与同步机制都是为了解决多线程中相同变量的访问冲突问题b.前者采用以”空间换时间”的方法，后者采用以”时间换空间”的方式

　　现在都明白了吧。各有优劣，各有适用场景。手工，吃饭去了。