Java多线程同步问题：理解和实践案例

原创野性酷女 2024-09-25 18:09 51阅读 0赞

在Java中，多线程的同步主要通过以下几种方式实现：

1. **synchronized关键字**：
   - `synchronized(this)`：对当前对象进行锁定。
   - `synchronized(obj) {}`：以指定对象作为锁。

2. **wait/notify机制**：
   - 当线程需要等待其他线程执行后才能继续时，可以调用`wait()`方法。
   - 通知线程可以通过调用`notify()`或`notifyAll()`方法实现。

3. **Java并发工具类**：
   - `CountDownLatch`：用于线程间的同步，当计数达到0时，会唤醒所有等待的线程。
   - `Semaphore`：类似信号灯，可以控制同时访问资源的线程数量。
   
理解案例：假设一个银行系统，有多个窗口供客户办理业务。每个窗口是一个线程，当窗口未开放（即计数为0）时，其他窗口无法开始服务。这就是典型的使用CountDownLatch进行同步的例子。

实践案例：编写一个简单的多线程打印任务，其中有一个锁来控制打印的顺序。

```java
public class PrintTask {
    private final Object lock = new Object();

// 线程1 - 打印A
    public void printA(Thread thread) {
        synchronized (lock) {
            if (!thread.equals(Thread.currentThread()))) {
                System.out.println("线程 " + thread.getName() + " 不允许打印A");
                return;
            }

lock.notifyAll();
            // 打印 A 逻辑实现
        }
    }

// 线程2 - 打印B
    public void printB(Thread thread) {
        synchronized (lock) {
            if (!thread.equals(Thread.currentThread()))) {
                System.out.println("线程 " + thread.getName() + " 不允许打印B");
                return;
            }

lock.notifyAll();
            // 打印 B 逻辑实现
        }
    }

public static void main(String[] args) {
        PrintTask printTask = new PrintTask();

Thread thread1 = new Thread(() -> printTask.printA(thread1)));
        Thread thread2 = new Thread(() -> printTask.printB(thread2)));

thread1.start();
        thread2.start();

// 这里可以添加一个等待线程全部完成的机制
        try {
            lock.wait();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
```

这个例子中，`PrintTask`类包含两个打印方法（`printA`和`printB`），以及一个锁对象来同步打印。在`main`方法中创建了两个线程，分别执行`printA`和`printB`。最后通过`lock.wait()`等待所有线程完成任务。