网站建设马鞍山,视频剪辑制作教学,wordpress登录页面创建,优化游戏的软件文章目录 1.存在的问题2.使用同步解决问题1) synchronized2) volatile3) 锁 总结 用多线程过程中#xff0c;有可能出现
多个线程同时处理#xff08;获取或修改等#xff09;同一个数据#xff0c;这个时候就
会发生数据不同步的问题#xff0c;
因此出现了同步和锁来… 文章目录 1.存在的问题2.使用同步解决问题1) synchronized2) volatile3) 锁 总结 用多线程过程中有可能出现
多个线程同时处理获取或修改等同一个数据这个时候就
会发生数据不同步的问题
因此出现了同步和锁来保证多个线程可以安全的处理同一个数据。 1.存在的问题 例如火车售票窗口售票假如我们有 2 个窗口相当于开启了 2 个线程同时卖 10 张票 两个窗口的操作流程都如下
1购票者到窗口
2窗口访问票匣子获取余票数量
3票匣子返回余票数量
4售票窗口判断若存在票大于 0 则卖给他
那么假如票匣子就剩下 1 张票啦但是不巧的是两个窗口同时查看余票数量都发现还有 1 张票**又都卖给了购票者……**这就是多线程存在的数据不同步问题_
示例代码
public class Demo {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {ThreadDemo threadDemo new ThreadDemo();new Thread(threadDemo,售票窗口1).start();new Thread(threadDemo,售票窗口2).start();}
}class ThreadDemo implements Runnable {private int ticketCount 10;Overridepublic void run() {String tName Thread.currentThread().getName();while (true) {if (ticketCount 0) {return;}try {Thread.sleep(200);System.out.println(tName 成功卖了一张票余票: (ticketCount-- - 1));} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}}}
}输出结果
售票窗口1成功卖了一张票余票:9 售票窗口2成功卖了一张票余票:8 售票窗口1成功卖了一张票余票:7 售票窗口2成功卖了一张票余票:6 售票窗口2成功卖了一张票余票:5 售票窗口1成功卖了一张票余票:4 售票窗口2成功卖了一张票余票:3 售票窗口1成功卖了一张票余票:2 售票窗口1成功卖了一张票余票:1 售票窗口2成功卖了一张票余票:0 售票窗口1成功卖了一张票余票:-1
2.使用同步解决问题
同步Synchronization 是一种协调多个线程执行的机制它能够确保在同一时刻只有一个线程访问共享资源。主要通过关键字 synchronized 和 volatile 以及 锁对象 等手段来实现同步。
1) synchronized
关键字 synchronized 用于修饰方法或代码块保证在同一时刻只有一个线程能够执行被 synchronized 修饰的代码。以下是两种使用方式
修饰方法
public synchronized void test() {// 同步的代码块
}修饰代码块
public void someMethod() {// 非同步的代码块synchronized (lockObject) {// 同步的代码块}// 非同步的代码块
}2) volatile
关键字 volatile 用于声明变量保证变量的可见性。被 volatile 修饰的变量对所有线程可见当一个线程修改了这个变量的值其他线程能够立即看到修改后的值。
public class Demo {private volatile int ticketCount 10;
}3) 锁
Java 提供了很多种锁常用的有 synchronized 关键字、ReentrantLock 及 Read/Write Lock 等 。 ReentrantLock 它支持可重入锁允许一个线程多次获取同一把锁。 import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class Demo {private final Lock lock new ReentrantLock();public void test() {lock.lock();try {// 同步的代码块} finally {lock.unlock();}}
}ReentrantLock 提供了比 synchronized 更丰富的功能如可中断锁、公平锁、定时锁等 Read/Write Lock ReadWriteLock 接口定义了读写锁它包含两个锁一个用于读操作一个用于写操作。读写锁允许多个线程同时读取共享资源但只允许一个线程进行写操作。ReentrantReadWriteLock 是 ReadWriteLock 的一个实现类 import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;public class Demo {private final ReadWriteLock readWriteLock new ReentrantReadWriteLock();public void read() {readWriteLock.readLock().lock();try {// 读取共享资源的操作} finally {readWriteLock.readLock().unlock();}}public void write() {readWriteLock.writeLock().lock();try {// 修改共享资源的操作} finally {readWriteLock.writeLock().unlock();}}
}读写锁适用于读操作远远多于写操作的场景可以提高并发性 StampedLock 它是一种读写锁的变种提供了乐观读锁可以在读多写少的场景中提供更好的性能 import java.util.concurrent.locks.StampedLock;public class Demo {private final StampedLock stampedLock new StampedLock();public void read() {long stamp stampedLock.tryOptimisticRead();// 乐观读操作if (!stampedLock.validate(stamp)) {// 有写操作发生转为悲观读stamp stampedLock.readLock();try {// 悲观读操作} finally {stampedLock.unlockRead(stamp);}}}public void write() {long stamp stampedLock.writeLock();try {// 写操作} finally {stampedLock.unlockWrite(stamp);}}
}StampedLock 提供了更细粒度的控制并允许在不同的代码路径中执行不同的操作
总结
在多线程编程中确保线程安全是至关重要的通过合理使用 synchronized 关键字、volatile 关键字以及 ReentrantLock 等锁机制可以有效地保护共享资源避免数据不一致和竞态条件等问题。合理的同步机制不仅能够提高程序的性能还能够确保程序的正确性。在实际开发中根据具体场景选择合适的同步和锁机制是编写高效、安全多线程代码的关键。
