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java并發(fā)編程學(xué)習(xí)7--同步--synchronized關(guān)鍵字

zzzmh / 602人閱讀

摘要：如果兩個(gè)線(xiàn)程存取相同的對(duì)象，并且每一個(gè)線(xiàn)程都調(diào)用一個(gè)修改該對(duì)象狀態(tài)的方法，根據(jù)線(xiàn)程訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)的順序，可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)結(jié)果，這種現(xiàn)象成為條件競(jìng)爭(zhēng)。而問(wèn)題往往就是有多個(gè)線(xiàn)程同時(shí)在執(zhí)行步驟。內(nèi)部鎖有如下的特點(diǎn)不能中斷正在試圖獲得鎖的線(xiàn)程。

【條件競(jìng)爭(zhēng)

在多線(xiàn)程的開(kāi)發(fā)中，兩個(gè)及其以上的線(xiàn)程需要共享統(tǒng)一數(shù)據(jù)的存取。如果兩個(gè)線(xiàn)程存取相同的對(duì)象，并且每一個(gè)線(xiàn)程都調(diào)用一個(gè)修改該對(duì)象狀態(tài)的方法，根據(jù)線(xiàn)程訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)的順序，可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)結(jié)果，這種現(xiàn)象成為條件競(jìng)爭(zhēng)。因?yàn)樾薷膶?duì)象狀態(tài)的方法并不是一個(gè)原子操作，通常步驟是：

1. 讀取當(dāng)前狀態(tài)值到線(xiàn)程工作內(nèi)存。
2. 在線(xiàn)程工作內(nèi)存中修改狀態(tài)值。
3. 將修改后的狀態(tài)值重新寫(xiě)入主內(nèi)存。

而問(wèn)題往往就是有多個(gè)線(xiàn)程同時(shí)在執(zhí)行步驟2。

【 有兩種機(jī)制代碼受并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)的干擾

synchronized關(guān)鍵字。

Reentrantlock類(lèi)。

【synchronized關(guān)鍵字

java中每個(gè)對(duì)象都有一個(gè)內(nèi)部鎖。如果一個(gè)方法是用synchronized關(guān)鍵字修聲明的，那么對(duì)象的鎖將保護(hù)整個(gè)方法，也就是說(shuō)要調(diào)用該方法，線(xiàn)程必須獲得對(duì)象內(nèi)部鎖。內(nèi)部鎖有如下的特點(diǎn)：

不能中斷正在試圖獲得鎖的線(xiàn)程。

試圖獲得鎖不能設(shè)置超時(shí)時(shí)間。

只有一個(gè)條件：要么獲得，要么等待，沒(méi)有粒度更細(xì)的控制。

【多個(gè)線(xiàn)程修改同一個(gè)對(duì)象造成數(shù)據(jù)失誤 
public class Sync {

    private int value;

    void add(){
        this.value ++;
    }
    int getValue(){
        return this.value;
    }

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i <30 ; i++) {
            Sync s = new Sync();
            List cfs = new ArrayList<>();
            cfs.add(CompletableFuture.runAsync(() -> s.add()));
            cfs.add(CompletableFuture.runAsync(() -> s.add()));
            cfs.add(CompletableFuture.runAsync(() -> s.add()));
            //等待子線(xiàn)程執(zhí)行完畢
            CompletableFuture.allOf(cfs.toArray(new CompletableFuture[cfs.size()])).join();
            System.out.println(s.getValue());
        }
    }
}

現(xiàn)在使用synchronized關(guān)鍵字修飾add()看看：數(shù)據(jù)正常。

【注意

如果我們?cè)谕降臅r(shí)候需要判斷，切記將條件判斷放在同步代碼塊之中，如果在外部判斷，很有可能出現(xiàn)：

1. 第一個(gè)線(xiàn)程通過(guò)條件判斷
2. 第二個(gè)線(xiàn)程獲得cpu，并修改了共享對(duì)象
3. 第一個(gè)線(xiàn)程再次獲得cpu此時(shí)已經(jīng)不滿(mǎn)足條件，但是代碼在向下執(zhí)行，于是出現(xiàn)異常的情況。

例如轉(zhuǎn)賬的例子:

public class Account {
    //賬戶(hù)金額
    private int amount;

    public Account(int amount){
        this.amount = amount;
    }

    //轉(zhuǎn)賬
    public synchronized void trans(Account to,int value){
        //條件判斷處于同步代碼中?。。。。?！
        if(amount - value < 0){
            throw new RuntimeException("錢(qián)不夠了！");
        }
        this.amount -= value;
        to.addAmount(value);
        System.out.println("轉(zhuǎn)賬成功");
    }

    public void addAmount(int amount){
        this.amount += amount;
    }
    public int getAmount(){
        return this.amount;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Account from = new Account(100);
        Account to1 = new Account(0);
        Account to2 = new Account(0);
        List cfs = new ArrayList<>();
        cfs.add(CompletableFuture.runAsync(() -> from.trans(to1,100)));
        cfs.add(CompletableFuture.runAsync(() -> from.trans(to2,100)));
        CompletableFuture.allOf(cfs.toArray(new CompletableFuture[cfs.size()])).join();
        System.out.println(from.getAmount());
        System.out.println(to1.getAmount());
        System.out.println(to2.getAmount());
    }
}

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