最好的建站网站,上海有哪些做网站的公司,工作服定制,翔安建设局网站文章目录 1、final关键字2、synchronized关键字#xff08;1#xff09;synchronized的功能#xff1a;#xff08;2#xff09;synchronized的底层实现原理#xff1a; 3、Java中线程同步的实现方法#xff08;1#xff09;. 使用synchronized关键字#xff1a;… 文章目录 1、final关键字2、synchronized关键字1synchronized的功能2synchronized的底层实现原理 3、Java中线程同步的实现方法1. 使用synchronized关键字2. 使用Lock接口3. 使用volatile关键字4. 使用wait()和notify()/notifyAll()方法 4、ReentrantLock概念功能实现原理与synchronized的异同 5、volatile关键字概念功能实现原理与synchronized的异同 1、final关键字
它可以用来修饰类、方法和变量。 修饰类 当一个类被final修饰时它表示该类不能被继承即它是最终的类不能有子类。 修饰方法 当一个方法被final修饰时它表示该方法不能被子类重写即它是最终的方法子类无法修改它的实现。 修饰变量 当一个变量被final修饰时它表示该变量的值不能被修改即它是一个常量。被final修饰的变量必须在声明时进行初始化并且不能再次赋值。 在Java中synchronized是一个关键字它用于实现多线程的同步。它可以用来修饰方法或代码块在多线程环境下确保共享资源的安全访问。
2、synchronized关键字
它可以用来修饰类、方法和变量。
1synchronized的功能
保证线程安全synchronized关键字可以保证在同一时间只有一个线程可以执行被synchronized修饰的方法或代码块从而避免多线程同时对共享资源进行修改而产生的数据不一致问题。
2synchronized的底层实现原理
在Java中synchronized关键字的底层实现主要依赖于对象的监视器锁也称为内置锁或管程。 对象的监视器锁每个对象都有一个与之关联的监视器锁当一个线程访问一个synchronized方法或代码块时它会自动获得该对象的监视器锁其他线程必须等待该线程释放锁后才能访问。 互斥性synchronized保证了同一时间只有一个线程可以获得对象的监视器锁其他线程必须等待实现了互斥性避免了多线程同时访问共享资源的问题。 可重入性同一个线程可以多次获得同一个对象的监视器锁synchronized关键字对重入锁提供了支持避免了死锁的发生。
需要注意的是synchronized关键字只能保证同一个对象的同步不同对象之间的同步需要其他机制例如使用Lock接口来实现。此外synchronized关键字的使用会带来性能的一定损耗因此在设计多线程应用程序时需要合理使用synchronized来保证线程安全同时尽量避免不必要的同步。
3、Java中线程同步的实现方法
有以下几种
1. 使用synchronized关键字
synchronized关键字可以修饰方法或代码块保证同一时间只有一个线程可以执行被synchronized修饰的方法或代码块。这样可以确保共享资源的安全访问。
2. 使用Lock接口
Java提供了Lock接口及其实现类如ReentrantLock可以手动控制线程的同步。使用Lock接口可以实现更灵活的线程同步可以实现公平锁和非公平锁并提供了更多的功能如可重入性、条件变量等。
3. 使用volatile关键字
volatile关键字可以保证被修饰的变量在多线程环境下的可见性即一个线程对volatile变量的修改对其他线程是可见的。但是volatile不能保证原子性无法解决复合操作的线程安全问题。
4. 使用wait()和notify()/notifyAll()方法
这两个方法是Object类中的方法用于实现线程之间的协作。wait()方法使当前线程等待直到其他线程调用notify()或notifyAll()方法唤醒它notify()方法唤醒一个等待的线程notifyAll()方法唤醒所有等待的线程。
以上方法都可以实现线程同步但根据具体的需求和场景选择合适的方法。
4、ReentrantLock
是Java.util.concurrent包中的一个实现了Lock接口的类它提供了一种可重入的互斥锁。下面对ReentrantLock进行详细介绍
概念
ReentrantLock是一个可重入的互斥锁它允许线程重复获取同一个锁。与synchronized相比ReentrantLock提供了更多的灵活性和功能。
功能
互斥性同一时间只有一个线程可以获取到锁。可重入性线程可以多次获取同一个锁不会造成死锁。公平性可以选择公平锁或非公平锁。公平锁按照线程的申请顺序获取锁而非公平锁不保证线程获取锁的先后顺序。中断响应性支持线程的中断响应即当一个线程等待获取锁时可以通过中断该线程来使其放弃等待。条件变量提供了Condition接口可以通过条件变量实现线程的等待和唤醒机制。
实现
ReentrantLock的实现是基于AQSAbstractQueuedSynchronizer的它使用一个FIFO的等待队列来管理线程的等待和唤醒。
原理
知识跳转AQS和CAS
ReentrantLock通过CASCompare and Swap操作来实现对锁状态的修改和判断。当一个线程获取锁时如果锁是空闲状态它会直接获取到锁如果锁被其他线程持有当前线程会进入等待队列。当一个线程释放锁时会唤醒等待队列中的一个线程来获取锁。ReentrantLock内部维护了一个状态变量state用来记录锁的状态和重入次数。
与synchronized的异同
异同之处如下
ReentrantLock是一个类而synchronized是Java的关键字。ReentrantLock提供了更多的功能如可重入性、公平性、中断响应性和条件变量等而synchronized只提供了基本的同步功能。ReentrantLock需要手动获取和释放锁而synchronized由JVM自动管理锁的获取和释放。ReentrantLock可以选择公平锁或非公平锁而synchronized只能使用非公平锁。ReentrantLock的性能相对较好但使用时需要注意手动释放锁否则可能导致死锁。synchronized的性能相对较低但使用更简单且能自动释放锁。
5、volatile关键字
用于修饰变量。它具有以下特性和功能
概念
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volatile变量的值其他线程可以立即看到这个变化。禁止指令重排序volatile关键字禁止编译器和处理器对指令进行重排序保证了代码的有序性。
功能
在多线程环境下保证变量的可见性。当一个线程修改了volatile变量的值其他线程可以立即看到这个变化。禁止指令重排序保证代码的有序性。
实现原理
可见性在JVM中volatile关键字通过使用内存屏障Memory Barrier来实现可见性。内存屏障会强制刷新处理器缓存并写入主内存以使得其他线程能够读取最新的值。禁止指令重排序volatile关键字会限制编译器和处理器对指令进行重排序保证代码的执行顺序。
与synchronized的异同
相同点都可以用于多线程环境下的同步保证共享资源的安全访问。不同点 synchronized是重量级锁会自动进行加锁和释放锁的操作而volatile只保证可见性和禁止指令重排序。synchronized可以修饰方法、代码块和类而volatile只能修饰变量。synchronized可以实现互斥锁保证同一时间只有一个线程可以执行被修饰的代码块而volatile不能实现互斥锁。synchronized可以解决线程的安全性和有序性问题而volatile只能解决有序性问题。
