一、线程同步:多个线程操作同一个资源
1. 并发
同一个对象被多个线程同时操作
2. 队列和锁
由于同一进程的多个线程共享同一块存储空间,在带来方便的同时,也带来了访问冲突问题,为了保证数据在方法中被访问时的正确性,在访问时加入锁机制
synchronized,当一个线程获得对象的排它锁,独占资源,其他线程必须等待使用后释放锁即可。存在以下问题:
一个线程持有锁会导致其他所有需要此锁的线程挂起
在多线程竞争下,加锁,释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时,引起性能问题;
如果一个优先级高的线程等待一个优先级低的线程释放锁会导致优先级倒置,引起性能问题;
二、同步方法和同步块:synchronized
由于我们可以通过private关键字来保证数据对象只能被方法访问,所以我们只需要针对方法提出一套机制,这套机制就是 synchronized关键字,它包括两种用法synchronized方法和 synchronized块
1、同步方法:
public synchronized void method( int args){}
synchronized方法
控制对“对象”的访问,每个对象对应一把锁,每个synchronized方法都必须获得调用该方法的对象的锁才能执行,否则线程会阻塞,方法一旦执行,就独占该锁,直到该方法返回才释放锁,后面被阻塞的线程才能获得这个锁,继续执行
缺陷:若将一个大的方法申明为 synchronized 将会影响效率
代码——锁-买票
2、同步块
同步块: synchronized (obj){}
Obj称之为同步监视器
◆obj 可以是任何对象,但是推荐使用共享资源作为同步监视器
◆同步方法中无需指定同步监视器,因为同步方法的同步监视器就是tis,就是这个对象本身,或者是cass[反射中讲解]
同步监视器的执行过程
第一个线程访问,锁定同步监视器,执行其中代码
第二个线程访问,发现同步监视器被锁定,无法访问
第一个线程访问完毕,解锁同步监视器
第二个线程访问,发现同步监视器没有锁,然后锁定并访问
代码——锁-银行取钱
注意:
synchronized 同步方法,锁的是this
锁的对象就是变化的量,需要增删改的对象
3、JUC安全类型的集合:CopyOnWriteArrayList
package com.blue.syn;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
// 测 JUC安全类型的集合
public class TextJUC {
public static void main(String[] args) {
CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<String >();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
new Thread(()->{
list.add(Thread.currentThread().getName());
}).start();
}
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(list.size());
}
}
四、死锁:
1、概念:多个线程各自占有一些共享资源,并且互相等待其他线程占有的资源才能运行,而导致两个或者多个线程都在
等待对方释放资源
,都停止执行的情形,某一个同步块同时拥有 “ 两个以上对象的锁 ” 时,就可能会发生“死锁”的问题。
2. 产生死锁的四个必要条件
- 互斥条件:一个资源每次只能被一个进程使用。
- 请求与保持条件:—个进程因请求资源而阻塞时,对已获得的资源保持不放。
- 不剥夺条件:进程已获得的资源,在未使用完之前,不能强行剥夺。
- 循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
上面列出了死锁的四个必要条件,我们只要想办法破其中的任意一个或多个条件就可以避免死锁发生。
五、显式锁:Lock
一般我们都用Lock的实现类:ReentrantLock——可重入锁
package com.blue.gaoji;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
// 测试 lock 锁
public class TextLock {
public static void main(String[] args) {
TextLock2 textLock2 = new TextLock2();
new Thread(textLock2).start();
new Thread(textLock2).start();
new Thread(textLock2).start();
}
}
class TextLock2 implements Runnable{
int ticketNums = 10;
// 定义lock锁 安全-常量
private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
@Override
public void run() {
while (true){
try {
lock.lock(); //加锁
if (ticketNums>0){
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(ticketNums--);
}else {
break;
}
}finally {
// 解锁
lock.unlock();
}
}
}
}
synchronized与Lock的对比
1、Lock是显式锁(手动开启和关闭锁,别忘记关闭锁) ;synchronized是隐式锁,出了作用域自动释放
2、Lock只有代码块锁,syηchronized有代码块锁和方法锁
3、使用Lock锁,JVM将花费较少的时间来调度线程,性能更好。并且具有更好的扩展性(提供更多的子类)
4、优先使用顺序:Lock>同步代码块(已经进入了方法体,分配了相应资源) > 同步方法(在方法体之外)