一、同步問題提出 線程的同步是為了防止多個(gè)線程訪問一個(gè)數(shù)據(jù)對象時(shí)，對數(shù)據(jù)造成的破壞。 例如：兩個(gè)線程ThreadA、ThreadB都操作同一個(gè)對象Foo對象，并修改Foo對象上的數(shù)據(jù)。 public?class?Foo {?
????private?int?x = 100;?

????public?int?getX() {?
????????return?x;?
????}?

????public?int?fix(int?y) {?
????????x = x - y;?
????????return?x;?
????}?
} public?class?MyRunnable?implements?Runnable {?
????private?Foo foo =?new?Foo();?

????public?static?void?main(String[] args) {?
????????MyRunnable r =?new?MyRunnable();?
????????Thread ta =?new?Thread(r,?"Thread-A");?
????????Thread tb =?new?Thread(r,?"Thread-B");?
????????ta.start();?
????????tb.start();?
????}?

????public?void?run() {?
????????for?(int?i = 0; i < 3; i++) {?
????????????this.fix(30);?
????????????try?{?
????????????????Thread.sleep(1);?
????????????}?catch?(InterruptedException e) {?
????????????????e.printStackTrace();?
????????????}?
????????????System.out.println(Thread.currentThread().getName() +?" : 當(dāng)前foo對象的x值= "?+ foo.getX());?
????????}?
????}?

????public?int?fix(int?y) {?
????????return?foo.fix(y);?
????}?
} 運(yùn)行結(jié)果： Thread-A : 當(dāng)前foo對象的x值= 40?
Thread-B : 當(dāng)前foo對象的x值= 40?
Thread-B : 當(dāng)前foo對象的x值= -20?
Thread-A : 當(dāng)前foo對象的x值= -50?
Thread-A : 當(dāng)前foo對象的x值= -80?
Thread-B : 當(dāng)前foo對象的x值= -80?

Process finished with exit code 0 從結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這樣的輸出值明顯是不合理的。原因是兩個(gè)線程不加控制的訪問Foo對象并修改其數(shù)據(jù)所致。 如果要保持結(jié)果的合理性，只需要達(dá)到一個(gè)目的，就是將對Foo的訪問加以限制，每次只能有一個(gè)線程在訪問。這樣就能保證Foo對象中數(shù)據(jù)的合理性了。 在具體的Java代碼中需要完成一下兩個(gè)操作： 把競爭訪問的資源類Foo變量x標(biāo)識為private； 同步哪些修改變量的代碼，使用synchronized關(guān)鍵字同步方法或代碼。 二、同步和鎖定 1、鎖的原理 Java中每個(gè)對象都有一個(gè)內(nèi)置鎖 當(dāng)程序運(yùn)行到非靜態(tài)的synchronized同步方法上時(shí)，自動獲得與正在執(zhí)行代碼類的當(dāng)前實(shí)例（this實(shí)例）有關(guān)的鎖。獲得一個(gè)對象的鎖也稱為獲取鎖、鎖定對象、在對象上鎖定或在對象上同步。 當(dāng)程序運(yùn)行到synchronized同步方法或代碼塊時(shí)才該對象鎖才起作用。 一個(gè)對象只有一個(gè)鎖。所以，如果一個(gè)線程獲得該鎖，就沒有其他線程可以獲得鎖，直到第一個(gè)線程釋放（或返回）鎖。這也意味著任何其他線程都不能進(jìn)入該對象上的synchronized方法或代碼塊，直到該鎖被釋放。 釋放鎖是指持鎖線程退出了synchronized同步方法或代碼塊。 關(guān)于鎖和同步，有一下幾個(gè)要點(diǎn)： 1）、只能同步方法，而不能同步變量和類； 2）、每個(gè)對象只有一個(gè)鎖；當(dāng)提到同步時(shí)，應(yīng)該清楚在什么上同步？也就是說，在哪個(gè)對象上同步？ 3）、不必同步類中所有的方法，類可以同時(shí)擁有同步和非同步方法。 4）、如果兩個(gè)線程要執(zhí)行一個(gè)類中的synchronized方法，并且兩個(gè)線程使用相同的實(shí)例來調(diào)用方法，那么一次只能有一個(gè)線程能夠執(zhí)行方法，另一個(gè)需要等待，直到鎖被釋放。也就是說：如果一個(gè)線程在對象上獲得一個(gè)鎖，就沒有任何其他線程可以進(jìn)入（該對象的）類中的任何一個(gè)同步方法。 5）、如果線程擁有同步和非同步方法，則非同步方法可以被多個(gè)線程自由訪問而不受鎖的限制。 6）、線程睡眠時(shí)，它所持的任何鎖都不會釋放。 7）、線程可以獲得多個(gè)鎖。比如，在一個(gè)對象的同步方法里面調(diào)用另外一個(gè)對象的同步方法，則獲取了兩個(gè)對象的同步鎖。 8）、同步損害并發(fā)性，應(yīng)該盡可能縮小同步范圍。同步不但可以同步整個(gè)方法，還可以同步方法中一部分代碼塊。 9）、在使用同步代碼塊時(shí)候，應(yīng)該指定在哪個(gè)對象上同步，也就是說要獲取哪個(gè)對象的鎖。例如： public int fix(int y) {
??????? synchronized (this) {
??????????? x = x - y;
??????? }
??????? return x;
??? } 當(dāng)然，同步方法也可以改寫為非同步方法，但功能完全一樣的，例如： public synchronized int getX() {
??????? return x++;
??? } 與 public int getX() {
??????? synchronized (this) {
??????????? return x;
??????? }
??? } 效果是完全一樣的。 三、靜態(tài)方法同步 要同步靜態(tài)方法，需要一個(gè)用于整個(gè)類對象的鎖，這個(gè)對象是就是這個(gè)類（XXX.class)。 例如： public static synchronized int setName(String name){ Xxx.name = name; } 等價(jià)于
public static int setName(String name){
????? synchronized(Xxx.class){
??????????? Xxx.name = name;
????? }
}
? 四、如果線程不能不能獲得鎖會怎么樣 如果線程試圖進(jìn)入同步方法，而其鎖已經(jīng)被占用，則線程在該對象上被阻塞。實(shí)質(zhì)上，線程進(jìn)入該對象的的一種池中，必須在哪里等待，直到其鎖被釋放，該線程再次變?yōu)榭蛇\(yùn)行或運(yùn)行為止。 當(dāng)考慮阻塞時(shí)，一定要注意哪個(gè)對象正被用于鎖定： 1、調(diào)用同一個(gè)對象中非靜態(tài)同步方法的線程將彼此阻塞。如果是不同對象，則每個(gè)線程有自己的對象的鎖，線程間彼此互不干預(yù)。 2、調(diào)用同一個(gè)類中的靜態(tài)同步方法的線程將彼此阻塞，它們都是鎖定在相同的Class對象上。 3、靜態(tài)同步方法和非靜態(tài)同步方法將永遠(yuǎn)不會彼此阻塞，因?yàn)殪o態(tài)方法鎖定在Class對象上，非靜態(tài)方法鎖定在該類的對象上。 4、對于同步代碼塊，要看清楚什么對象已經(jīng)用于鎖定（synchronized后面括號的內(nèi)容）。在同一個(gè)對象上進(jìn)行同步的線程將彼此阻塞，在不同對象上鎖定的線程將永遠(yuǎn)不會彼此阻塞。 五、何時(shí)需要同步 在多個(gè)線程同時(shí)訪問互斥（可交換）數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)該同步以保護(hù)數(shù)據(jù)，確保兩個(gè)線程不會同時(shí)修改更改它。 對于非靜態(tài)字段中可更改的數(shù)據(jù)，通常使用非靜態(tài)方法訪問。 對于靜態(tài)字段中可更改的數(shù)據(jù)，通常使用靜態(tài)方法訪問。 如果需要在非靜態(tài)方法中使用靜態(tài)字段，或者在靜態(tài)字段中調(diào)用非靜態(tài)方法，問題將變得非常復(fù)雜。已經(jīng)超出SJCP考試范圍了。 六、線程安全類 當(dāng)一個(gè)類已經(jīng)很好的同步以保護(hù)它的數(shù)據(jù)時(shí)，這個(gè)類就稱為“線程安全的”。 即使是線程安全類，也應(yīng)該特別小心，因?yàn)椴僮鞯木€程是間仍然不一定安全。 舉個(gè)形象的例子，比如一個(gè)集合是線程安全的，有兩個(gè)線程在操作同一個(gè)集合對象，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)線程查詢集合非空后，刪除集合中所有元素的時(shí)候。第二個(gè)線程也來執(zhí)行與第一個(gè)線程相同的操作，也許在第一個(gè)線程查詢后，第二個(gè)線程也查詢出集合非空，但是當(dāng)?shù)谝粋€(gè)執(zhí)行清除后，第二個(gè)再執(zhí)行刪除顯然是不對的，因?yàn)榇藭r(shí)集合已經(jīng)為空了。 看個(gè)代碼： public?class?NameList {?
????private?List nameList = Collections.synchronizedList(new?LinkedList());?

????public?void?add(String name) {?
????????nameList.add(name);?
????}?

????public?String removeFirst() {?
????????if?(nameList.size() > 0) {?
????????????return?(String) nameList.remove(0);?
????????}?else?{?
????????????return?null;?
????????}?
????}?
} public?class?Test {?
????public?static?void?main(String[] args) {?
????????final?NameList nl =?new?NameList();?
????????nl.add("aaa");?
????????class?NameDropper?extends?Thread{?
????????????public?void?run(){?
????????????????String name = nl.removeFirst();?
????????????????System.out.println(name);?
????????????}?
????????}?

????????Thread t1 =?new?NameDropper();?
????????Thread t2 =?new?NameDropper();?
????????t1.start();?
????????t2.start();?
????}?
} 雖然集合對象 private List nameList = Collections.synchronizedList(new LinkedList());
是同步的，但是程序還不是線程安全的。 出現(xiàn)這種事件的原因是，上例中一個(gè)線程操作列表過程中無法阻止另外一個(gè)線程對列表的其他操作。 解決上面問題的辦法是，在操作集合對象的NameList上面做一個(gè)同步。改寫后的代碼如下： public?class?NameList {?
????private?List nameList = Collections.synchronizedList(new?LinkedList());?

????public?synchronized?void?add(String name) {?
????????nameList.add(name);?
????}?

????public?synchronized?String removeFirst() {?
????????if?(nameList.size() > 0) {?
????????????return?(String) nameList.remove(0);?
????????}?else?{?
????????????return?null;?
????????}?
????}?
} 這樣，當(dāng)一個(gè)線程訪問其中一個(gè)同步方法時(shí)，其他線程只有等待。 七、線程死鎖 死鎖對Java程序來說，是很復(fù)雜的，也很難發(fā)現(xiàn)問題。當(dāng)兩個(gè)線程被阻塞，每個(gè)線程在等待另一個(gè)線程時(shí)就發(fā)生死鎖。 還是看一個(gè)比較直觀的死鎖例子： public?class?DeadlockRisk {?
????private?static?class?Resource {?
????????public?int?value;?
????}?

????private?Resource resourceA =?new?Resource();?
????private?Resource resourceB =?new?Resource();?

????public?int?read() {?
????????synchronized?(resourceA) {?
????????????synchronized?(resourceB) {?
????????????????return?resourceB.value + resourceA.value;?
????????????}?
????????}?
????}?

????public?void?write(int?a,?int?b) {?
????????synchronized?(resourceB) {?
????????????synchronized?(resourceA) {?
????????????????resourceA.value = a;?
????????????????resourceB.value = b;?
????????????}?
????????}?
????}?
} 假設(shè)read()方法由一個(gè)線程啟動，write()方法由另外一個(gè)線程啟動。讀線程將擁有resourceA鎖，寫線程將擁有resourceB鎖，兩者都堅(jiān)持等待的話就出現(xiàn)死鎖。 實(shí)際上，上面這個(gè)例子發(fā)生死鎖的概率很小。因?yàn)樵诖a內(nèi)的某個(gè)點(diǎn)，CPU必須從讀線程切換到寫線程，所以，死鎖基本上不能發(fā)生。 但是，無論代碼中發(fā)生死鎖的概率有多小，一旦發(fā)生死鎖，程序就死掉。有一些設(shè)計(jì)方法能幫助避免死鎖，包括始終按照預(yù)定義的順序獲取鎖這一策略。已經(jīng)超出SCJP的考試范圍。 八、線程同步小結(jié) 1、線程同步的目的是為了保護(hù)多個(gè)線程反問一個(gè)資源時(shí)對資源的破壞。 2、線程同步方法是通過鎖來實(shí)現(xiàn)，每個(gè)對象都有切僅有一個(gè)鎖，這個(gè)鎖與一個(gè)特定的對象關(guān)聯(lián)，線程一旦獲取了對象鎖，其他訪問該對象的線程就無法再訪問該對象的其他同步方法。 3、對于靜態(tài)同步方法，鎖是針對這個(gè)類的，鎖對象是該類的Class對象。靜態(tài)和非靜態(tài)方法的鎖互不干預(yù)。一個(gè)線程獲得鎖，當(dāng)在一個(gè)同步方法中訪問另外對象上的同步方法時(shí)，會獲取這兩個(gè)對象鎖。 4、對于同步，要時(shí)刻清醒在哪個(gè)對象上同步，這是關(guān)鍵。 5、編寫線程安全的類，需要時(shí)刻注意對多個(gè)線程競爭訪問資源的邏輯和安全做出正確的判斷，對“原子”操作做出分析，并保證原子操作期間別的線程無法訪問競爭資源。 6、當(dāng)多個(gè)線程等待一個(gè)對象鎖時(shí)，沒有獲取到鎖的線程將發(fā)生阻塞。 7、死鎖是線程間相互等待鎖鎖造成的，在實(shí)際中發(fā)生的概率非常的小。真讓你寫個(gè)死鎖程序，不一定好使，呵呵。但是，一旦程序發(fā)生死鎖，程序?qū)⑺赖簟?
本文轉(zhuǎn)自 leizhimin 51CTO博客，原文鏈接：http://blog.51cto.com/lavasoft/99155，如需轉(zhuǎn)載請自行聯(lián)系原作者

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java线程：线程的同步与锁的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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