【多线程】对象及变量的并发访问

淩亂°似流年 2023-07-18 11:27 116阅读 0赞

# synchronized同步方法 #

# #

## 方法内的变量为线程安全 ##

“非线程安全”问题存在于“实例变量”中，如果是方法内部的私有变量，则不存在“非线程安全问题”，所得的结果也就是“线程安全”的了。

## 实例变量非线程安全 ##

如果两个线程同时操作业务对象中的实例变量，则有可能出现“非线程安全”问题。

HasSellPrivateNum

public class HasSellPrivateNum {
        private int num = 0;
    
        public void addI(String username) {
            try {
                if (username.equals("a")) {
                    num = 100;
                    System.out.println("a set over");
                    Thread.sleep(2000);
    
                } else {
                    num = 200;
                    System.out.println("b set over");
                }
                System.out.println(username + "num+=" + num);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

ThreadA

public class ThreadA extends Thread {
    
        private HasSellPrivateNum rumRed;
    
        public ThreadA(HasSellPrivateNum rumRed) {
            this.rumRed = rumRed;
        }
    
        @Override
        public void run() {
            super.run();
            rumRed.addI("a");
    
        }
    }

ThreadB

public class ThreadB extends Thread {
    
        private HasSellPrivateNum rumRed;
    
        public ThreadB(HasSellPrivateNum rumRed) {
            this.rumRed = rumRed;
        }
    
        @Override
        public void run() {
            super.run();
            rumRed.addI("b");
    
        }
    }

Run

public class Run {
    
        public static void main(String[] args) {
            HasSellPrivateNum numRed = new HasSellPrivateNum();
    
            ThreadA threadA = new ThreadA(numRed);
            threadA.start();
    
            ThreadB threadB = new ThreadB(numRed);
            threadB.start();
    
        }
    }

**运行结果**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MzA2MDQx_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

**修改代码在方法前添加**synchronized 关键字**使结果同步**

public class HasSellPrivateNum {
        private int num = 0;
    
        synchronized public void addI(String username) {
            try {
                if (username.equals("a")) {
                    num = 100;
                    System.out.println("a set over");
                    Thread.sleep(2000);
    
                } else {
                    num = 200;
                    System.out.println("b set over");
                }
                System.out.println(username + "num+=" + num);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

**运行结果**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MzA2MDQx_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

**两个线程访问同一个对象中的同步方法时一定是线程安全的。**

## 多个对象多个锁 ##

Run

public class Run {
    
        public static void main(String[] args) {
            HasSellPrivateNum numRed1 = new HasSellPrivateNum();
            HasSellPrivateNum numRed2 = new HasSellPrivateNum();
    
            ThreadA threadA = new ThreadA(numRed1);
            threadA.start();
    
            ThreadB threadB = new ThreadB(numRed2);
            threadB.start();
        }
    }

**运行结果**

![20200327072636144.png][]

从结果看，虽然使用了synchronized关键字，但是打印顺序确实不同步的，是交叉的。

关键字synchronized取得的锁都是对象锁，而不是把一段代码或方法当作锁，所以在上面的示例中，哪个线程先执行带synchronized关键字的方法，哪个线程就持有该方法所属对象的锁Lock，那么其他线程只能程等待状态，前提是多个线程访问的是同一个对象。

如果多个线程访问多个对象，则JVM会创建多个锁。

调用关键字synchronized声明的方法一定是排队运行的。另外需要牢牢记住“共享”这两个字，只有共享资源的读写访问才需要同步化，如果不是共享资源，那么根本就没有同步的需要。

A线程先持有object对象的Lock锁，B线程可以以异步的方式调用object对象中的非synchronized类型的方法

A线程先持有object对象的Lock锁，B线程如果这时调用object对象中的synchronized类型的方法则需等待，也就是同步。

## ##

### synchronize 锁重入 ###

代码示例

创建Service类

public class Service {
        synchronized public void service1(){
            System.out.println("service1");
            service2();
        }
        synchronized public void service2(){
            System.out.println("service2");
            service3();
        }
    
        synchronized public void service3(){
            System.out.println("service3");
        }
    
    }

线程类MyThread

public class MyThread extends Thread{
        @Override
        public void run() {
            super.run();
            Service service = new Service();
    
            service.service1();
        }
    }

运行类Run.java

public class Run {
    
        public static void main(String[] args) {
            MyThread myThread = new MyThread();
            myThread.start();
        }
    }

运行结果

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MzA2MDQx_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

**关键字synchronize拥有锁重入的功能，也就在使用synchronized时，当一个线程得到一个对象锁后，再次请求对象锁时是可以再次得到该对象的锁的。这也就证明在一个synchronized方法/块的内部调用本类的其他synchronized方法/块时，是永远可以得到锁的。**

**“可重入锁”的概念是：自己可以再次获取自己的内部所。比如有1条线程获得了某个对象的锁，此时这个对象锁还没有释放，当其再次想要获取这个对象的锁的时候还是可以获取的。如果不重入锁的话，就会造成死锁。**

### 出现异常锁自动释放 ###

### 同步不具有继承性 ###

### synchronized同步语句 ###

**synchronized方法是对当前对象进行加锁，而synchronized 代码块是对某一个对象进行加锁。**

使用synchronized（非this对象X）同步代码块，格式进行同步操作时，对象监视器必须是同一个对象。如果不是同一个对象监视器，运行结果就是一部调用了，就会交叉运行。

“synchronized（非this对象x）”格式的写法是将x对象本身作为“对象监视器”，这样可以得出以下三个结论：

1）当多个线程同时执行synchronized（x）\{\}同步代码时程同步效果。

2）当其他线程执行X对象中的synchronized同步方法时呈同步效果。

3）当其他线程执行X对象方法里面的synchronized(this)代码块时也呈现同步效果。

**synchronized关键字加到static静态方法上是给class类上锁，而synchronized关键字加到非static静态方法上是给对象上锁。**

### 数据类型String的常量池特性 ###

两个线程持有相同的锁，所以造成锁不释放的问题。

## volatile关键字 ##

**关键字volatile的主要作用是使变量在多个线程间可见。**

测试项目

PrintString类

public class PrintString implements Runnable {
    
        private boolean isContinuePrint = true;
    
        public boolean isContinuePrint() {
            return isContinuePrint;
        }
    
        public void setContinuePrint(boolean continuePrint) {
            isContinuePrint = continuePrint;
        }
    
        public void printStringMethod() {
            try {
                while (isContinuePrint == true) {
                    System.out.println("run printStringMethod threadName=" + Thread.currentThread().getName());
                    Thread.sleep(1000);
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    
        @Override
        public void run() {
            printStringMethod();
        }
    }

运行类Run

public class Run {
    
        public static void main(String[] args) {
    
            try {
                PrintString printString = new PrintString();
                new Thread(printString).start();
                System.out.println("我要停止它！stopThread="+Thread.currentThread().getName());
                printString.setContinuePrint(false);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

使程序运行在服务器模式下，其效果是一直处于死循环状态，

**停不下来的原因就是main线程一直在处理while（）循环，导致程序不能继续执行后面的代码。**

**当JVM被设置成-server模式下时，**

**变量 isContinuePrint = true ,存在于公共堆栈及线程的私有栈中。在JVM设置为-server模式时为了线程运行的效率，线程一直在私有栈中取得isContinuePrint 的值是true。而代码printString.setContinuePrint(false);虽然被执行，更新的却是公共堆栈中的isContinuePrint 变量值false，所以一直就是死循环状态。**

**这个问题其实就是私有堆栈中的值和公共堆栈的值不同步造成的。解决这样的问题就要使用volatile关键字了，它主要的作用就是当线程访问isContinuePrint 这个变量时，强制性从公共堆栈中进行取值。**

使用volatile关键字增加了实例变量在多个线程之间的可见性。

### synchronized和volatile比较 ###

1.  关键字volatile是线程同步的轻量级实现，所以volatile性能肯定比synchronized要好，并且volatile只能修饰于变量，而synchronized可以修饰方法，以及代码块。随着JDK新版本的发布，synchronized关键字在执行效率上得到很大的提升，在开发中使用synchronized关键字的比率还是比较大的。
2.  多线程访问volatile不会发生阻塞，而synchronized会出现堵塞。
3.  volatile能保证数据的可见性，但不能保证原子性；而synchronized可以保证原子性，也可以间接保证可见性，因为他会将私有内存和公共内存中的数据做同步。
4.  关键字volatile解决的是变量在多个线程之间的可见性；而synchronized关键字解决的是多个线程之间访问资源的同步性。

**volatile本身并不处理数据的原子性，而是强制对数据的读写及时影响到主内存的。**

** synchronized代码块有volatile同步的功能**

同步synchronize不仅可以解决一个线程看到对象处于不一致的状态，还可以保证进入同步方法或者同步代码块的每个线程，都看到由同一个锁保护之前所有的修饰效果。

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