【线程】Java 中是如何实现线程同步的？

一时失言乱红尘 2024-03-16 10:42 14阅读 0赞

#### Java 中是如何实现线程同步的？ ####

*  使用synchronized 关键字实现的同步代码块、同步方法（悲观锁）
 *  使用特殊域变量(volatile)实现线程同步（保证 可见性、有序性。比如说使用volatile实现 线程安全的双检查锁单例模式）
 *  ThreadLocal（每个线程获取的都是该变量的副本）
 *  使用 可重入锁 实现线程同步（相对 synchronized 锁粒度更细了，效率更高）
    
     *  在java.util.concurrent 包，即常说的JUC，提供了很多并发安全类，可以支持同步。
     *  如：ReentrantLock 类是可重入、可中断、可设置超时时间、可设置公平锁、可支持多个条件变量的锁，是 Lock 接口实现类
        
         *  ReentrantLock() : 创建一个 ReentrantLock 实例
         *  ReentrantLock 实例.lock() : 获得锁
         *  ReentrantLock 实例.unlock() : 释放锁
 *  java.util.concurrent.atomic 包 （乐观锁）
    
     *  方便程序员在多线程环境下，无锁的进行原子操作，原理是CAS（可以从这里引入到CAS上面）
 *  使用ThreadLocal管理变量，则每一个使用该变量的线程都获得该变量的副本，
    
    副本之间相互独立，这样每一个线程都可以随意修改自己的变量副本，而不会对其他线程产生影响。变量局部化。

#### 阻塞线程的方式有哪些？ ####

当发生如下情况时，线程将会进入阻塞状态：

*  线程调用sleep()方法主动放弃所占用的处理器资源；
 *  线程调用了一个阻塞式IO方法，在该方法返回之前，该线程被阻塞；
 *  线程试图获得一个同步监视器，但该同步监视器正被其他线程所持有；
 *  线程在等待某个通知（notify）；
 *  程序调用了线程的suspend()方法将该线程挂起，但这个方法容易导致死锁，所以应该尽量避免使用该方法。

#### 终止线程的方式有哪些？ ####

##### stop 方法终止线程（线程不安全，不推荐） #####

直接使用thread.stop()来强行终止线程，线程会立即终止执行，可能会产生不可预料的结果。在调用thread.stop()后会导致该线程所持有的所有锁突然释放(不可控制)，那么被保护数据就有可能呈现不一致性，其他线程在使用这些被破坏的数据时，有可能导致一些很奇怪的应用程序错误。因此，并不推荐使用 stop 方法来终止线程。

##### 使用退出标志退出线程 #####

public volatile boolean exit = false;
    public void run() {
        
        while (!exit){
        
          //do something
        }
    }

通过使用volatile修饰的boolean类型的共享变量，在设置exit等于true时，该运行中的线程会退出while循环，执行完run方法结束

##### Interrupt方法结束线程 #####

使用interrupt()方法来中断线程有两种情况：

*  线程处于阻塞状态：如使用了sleep，wait，await，socket中的receiver，accept等方法时，会使线程处于阻塞状态。当调用线程的**interrupt()方法时，会抛出InterruptException异常**，通过代码捕获该异常，然后break跳出循环状态，结束这个线程的执行。通常很多人认为只要调用interrupt方法线程就会结束，实际上是错的，一定要先**捕获InterruptedException异常**之后通过**break来跳出循环**，才能正常结束run方法。

public void run () {
        
        //非阻塞过程中通过判断中断标志来退出
        while (!Thread.interrupted()) {
        
            try {
        
                Thread.sleep(3 * 1000);
            } catch (InterruptedException e) {
        
                //捕获到异常之后，执行 break 跳出循环
                break;
            }
        }
    }

*  线程处于非阻塞状态：使用isInterrupted()判断线程的中断标志来退出循环。当使用interrupt()方法时，中断标志就会置true，和使用自定义的标志来控制循环是一样的道理。

> Thread.currentThread().isInterrupted()和Thread.interrupted()的区别？
> 
> 两者都是判断当前线程是否中断，isInterrupted()不会清除中断标志，interrupted()会清除掉中断标志。