多线程高并发系列一（synchronized锁）

  • Z时代
  • 2024-01-10
  • 分类：综合

编程

Synchronized是Java并发编程中最常用的用于保证线程安全的方式，其使用相对也比较简单，其原理也不难，参考博客：synchronized原理我在这里只稍微做下总结：

  1. 当synchronized修饰在代码块的时候，通过查看编译后的代码得知，是通过指令monitorenter和monitorexit来完成的，进入则monitorenter+1，

  2. 当synchronized修饰在方法上时，通过编译后得治，不是通过指令monitorenter和monitorexit来完成的，但其在常量池中多了ACC_SYNCHRONIZED标示符，根据此标识符去操作monitor，所以这种方式也称为是通过隐式的方式实现的，其本质相同

synchronized使用

  1. 上面也说了，synchronized可以写在方法上，也可以写在代码块上，只是有可能锁的类型不同，如果写在方法上，锁的就是当前类的对象，在代码块上使用，可以指定锁的对象。如果作用在静态代码块上，锁的就是指定的类的class对象了

  2. synchronized锁属于全自动类型的，自动上锁解锁，而且在执行代码的过程中，如果抛异常了，synchronized也会自动释放锁

  3. synchronized锁是可重入锁，就是当前线程调用A的方法，A方法中调用B方法，可以直接调用，不用竞争锁。jvm这样设计，也是为了防止死锁的产生，所以，在这里你应该也能明白了，为什么当前线程访问A方法时，其他线程访问其他方法时，不能让其访问的原因了。或者这样说，T1线程访问A方法时，T2线程也来访问A方法，肯定不被允许的，这不不用多说，因为锁的是一个对象，那个对象被T1线程锁着呢，T2线程当然获取不了锁。那相同的，T2线程去访问B方法时，B方法中锁的不也是同一个对象吗，也就是说T2线程还要去获取T1线程在A方法中锁定的对象的锁。

  4. threadlocal线程私有变量，举个例子你就知道了：

public class ThreadLocalTest {
	class Person {
		String name = "zhangsan";
	}
	@Test
	public void threadLocal1() {
		ThreadLocal<Person> tl = new ThreadLocal<Person>();
		Person person = new Person();
		tl.set(person);
		new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				System.out.println("新启线程"+tl.get());
			}
		}).start();
		System.out.println(tl.get());
		try {
			TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
		} catch (InterruptedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

新启的线程打印person为null，也就是说，通过threadlocal设置的对象，只能在当前线程中使用，其他线程获取为空。

  1. volatile关键字，请点击跳转

  2. 重点说下notify和wait，因为这里面的坑，稍不注意就掉进去了，之前写过一篇，我再举个生产者、消费者的例子：

    需求：有2个生产者线程、10个消费者线程，如果容器满了，则生产者暂停，如果容器空了，则消费者暂停

public class ProducerAndConsumer {
	//有2个生产者线程、10个消费者线程，如果容器满了，则生产者暂停，如果容器空了，则消费者暂停
	final private LinkedList list = new LinkedList();
	final private int maxValue = 10;
	/**
	 * 生产者，按照要求：当容器满了，就停止。
	 */
	public synchronized void producer(Object o) {
		/**
		 * 最初的实现是用if，但是为什么又改成if而改成while呢：（这是一个坑，很容易掉里面）
		 * 	1.你想啊，如果此时，容器满了，然后第一个线程到这后，判断if逻辑，然后执行wait方法进行等待，并【释放当前对象锁】
		 *  2.然后cpu调起哪个线程，是随机选择的，如果此时，又调起了一个生产者线程，那么也执行到了这个wait方法。
		 *  3.目前已经有两个线程在wait这了，然后cpu执行消费者线程消费了1个，现在容器中还有9个，
		  *        然后消费者线程唤醒通过notifyall唤醒线程，唤醒了这两个生产者线程，那么：
		 *  	3.1 首先第一个生产者线程开始执行，从wait处开始往下执行，添加元素，容器又满了，释放锁
		 *  	3.2 然后第二个生产者线程开始执行，也是从wait处开始执行，因为使用的不是while循环，所以
		 *  		会直接往下执行，也就是添加元素，那么容器大小就不是10 个了。
		 *  4.所以，使用wait时的场景，99%都是与while循环配合使用
		 *  5.如果wait和notify不写在synchronized锁里面，会抛IllegalMonitorStateException异常，但是
		 *  	为什么必须在synchronized锁中呢，那么肯定会出现wait调用发生在调用notify之后的情况。[参考博客](https://www.cnblogs.com/set-cookie/p/8686218.html)
		 */
//		if(list.size()==maxValue) {
		while(list.size()==maxValue) {
			try {
				this.wait();
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
		list.add(o);
		//容器中有东西了，唤醒等待的线程线程进行消费（唤醒的线程中包括生产者线程和消费者线程），其主要目的是消费者线程
		this.notifyAll();
	}
	/**
	 * 消费者
	 */
	public  synchronized Object consumer() {
		while(list.size()==0) {
			try {
				this.wait();
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
		//我拿走东西了，唤醒等待的线程进行生产（唤醒的线程中包括生产者线程和消费者线程），其主要目的是生产者线程
		Object o = list.removeFirst();
		this.notifyAll();
		return o;
	}
	public static void main(String[] args) {
		ProducerAndConsumer pcTest = new ProducerAndConsumer();
		//启动消费者线程
		for(int i=0;i<10;i++) {
			new Thread(()->{
				for(int j=0;j<10;j++) {
					System.out.println(pcTest.consumer()+"aa");
				}
			},"c"+i) .start();
		}
		try {
			TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
		} catch (InterruptedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
		//启动生产者线程
		for(int i=0;i<2;i++) {
			new Thread(()->{
				for(int j=0;j<30;j++) {
					pcTest.producer(Thread.currentThread().getName());
				}
			},"p"+i) .start();
		}
	}

  1. 线程停止stop、interrupt方法，

    thread.stop()，是直接把你干掉了，没有一点余地的直接kill掉，都不会进入catch中，所以不到万不得已，不要用stop方法。

    thread.interrupt()时，线程还是可以进下面catch中的代码的。

    但是这两个方法都不被推荐，更理想的办法是定义变量，：

public class ThreadStopByArgs {
	/**
	 * 通过变量的形式，是线程进行停止
	 *
	 */
	public static void main(String[] args) {
		ThreadRunnerTest threadRunnerTest = new ThreadRunnerTest();
		Thread thread = new Thread(threadRunnerTest);
		thread.start();
		try {
			TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
		} catch (InterruptedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("stop");
		threadRunnerTest.changeFlag();
	}
}
class ThreadRunnerTest implements Runnable {
	private volatile boolean flag = true;
	public void run() {
		int i=0;
		while(flag) {
			//System.out.println(i++);测试多线程时，如果使用syso输出，要小心使用,因为syso中有sync
		}
	}
	public void changeFlag(){
		flag = false;
	}
}

  1. 其他的方法，比如sleep、yield、join、stop、interrupt等方法，请您自行学习吧，没啥好记得

    锁必须锁的是同一个对象的基础上的，如同：你卫生间还能有多个门吗？也就是说，访问共享的资源时，只有一个门能让你去访问，这样才能控制共享资源和线程的安全性。安全的意义并不只针对车祸那种类型的，只要预期结果被改变是因为在执行过程中被其他因素干扰导致的，就属于不安全。

以上是 多线程高并发系列一（synchronized锁） 的全部内容， 来源链接： utcz.com/z/510366.html

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