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java中多執行緒安全性和同步的常用方法

1、多執行緒安全性問題,即多執行緒在什麼場景下會出現異常?

多個執行緒同時呼叫一個共享的變數(物件),比如當某個執行緒操作車票的過程中,尚未操作完成時,其他執行緒參與進來,也操作車票。

 

2、在Java中,我們通過同步機制,來解決執行緒的安全問題。

3、有幾種同步機制?

有3種,同步程式碼塊、同步方法、Lock;

 

4、同步程式碼塊

 程式碼如下:

synchronized(同步監視器){
     //需要被同步的程式碼
 }

注意:

(1)同步監視器,俗稱:鎖。任何一個類的物件,都可以充當鎖。要求:多個執行緒必須要共用同一把鎖。同步監視器必須唯一,且是一個物件。也就是多個執行緒共享一個同步監視器物件。否則同步程式碼塊不生效。

 (2)包裹的程式碼是操作共享資料的程式碼,即為需要被同步的程式碼。不能多,也不能少,否則就會出錯。

(3)共享資料:多個執行緒共同操作的變數。

 (4)在實現Runnable介面建立多執行緒的方式中,我們可以考慮使用this充當同步監視器。

(5)在繼承Thread類建立多執行緒的方式中,慎用this充當同步監視器,考慮使用當前類充當同步監視器。也就是"類名.class",比如“Student.class”。

例項程式碼1(實現Runnable介面):

class Window1 implements Runnable{

    private int ticket = 100;
//    Object obj = new Object();
// Dog dog = new Dog(); @Override public void run() { // Object obj = new Object(); while(true){ synchronized (this){//此時的this:唯一的Window1的物件 //方式二:synchronized (dog) { if (ticket > 0) { try { Thread.sleep(
100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":賣票,票號為:" + ticket); ticket--; } else { break; } } } } }
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例項程式碼2(繼承Thread):

class Window2 extends Thread{


    private static int ticket = 100;

    private static Object obj = new Object();

    @Override
    public void run() {

        while(true){
            //正確的
//            synchronized (obj){
            synchronized (Window2.class){//Class clazz = Window2.class,Window2.class只會載入一次
                //錯誤的方式:this代表著t1,t2,t3三個物件
//              synchronized (this){

                if(ticket > 0){

                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    System.out.println(getName() + ":賣票,票號為:" + ticket);
                    ticket--;
                }else{
                    break;
                }
            }

        }

    }
}
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5、同步方法

(1)同步方法仍然涉及到同步監視器,只是不需要我們顯式的宣告。

(2)非靜態的同步方法,同步監視器是:this
  靜態的同步方法,同步監視器是:當前類本身

例項程式碼1(實現Runnable介面)

class Window3 implements Runnable {

    private int ticket = 100;

    @Override
    public void run() {
        while (true) {

            show();
        }
    }

    private synchronized void show(){//同步監視器:this
        //synchronized (this){

            if (ticket > 0) {

                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":賣票,票號為:" + ticket);

                ticket--;
            }
        //}
    }
}
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例項程式碼2(繼承Thread)

class Window4 extends Thread {


    private static int ticket = 100;

    @Override
    public void run() {

        while (true) {

            show();
        }

    }
    private static synchronized void show(){//同步監視器:Window4.class
        //private synchronized void show(){ //同步監視器:t1,t2,t3。此種解決方式是錯誤的
        if (ticket > 0) {

            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":賣票,票號為:" + ticket);
            ticket--;
        }
    }
}
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6、單例模式中懶漢模式的執行緒安全的程式碼:

lass Bank{

    private Bank(){}

    private static Bank instance = null;

    public static Bank getInstance(){
        //方式一:效率稍差
//        synchronized (Bank.class) {
//            if(instance == null){
//
//                instance = new Bank();
//            }
//            return instance;
//        }
        //方式二:效率更高
        if(instance == null){

            synchronized (Bank.class) {
                if(instance == null){

                    instance = new Bank();
                }

            }
        }
        return instance;
    }

}
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