Java笔记-多线程中同步加锁相关

Java程序入口就是由JVM启动的main线程：

main线程又可以启动其他线程。当所有线程都运行结束时JVM退出，进程结束。

守护线程（Daemon）：守护线程是为其他线程服务的线程，所有的非守护线程都执行完毕后，虚拟机才会退出。

守护线程的特点：不能持有资源（如打开文件等）

创建守护线程：

setDaemon(true);

下面来演示下，子线程中有死循环，而主线程退出了，子线程还没退出。

程序运行截图如下：

主线程已经退出，而子线程没有退出。

源码如下：

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;class MyThread1 extends Thread{@Overridepublic void run() {while (true) {Date date = new Date(System.currentTimeMillis());SimpleDateFormat formatter = new SimpleDateFormat("dd-MM-yyyy HH:mm:ss");System.out.println(formatter.format(date));try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}
}public class Main1 {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {System.out.println("BEGIN");MyThread1 myThread1 = new MyThread1();myThread1.start();Thread.sleep(1000 * 3);System.out.println("OVER");}
}

加上守护线程后，即可在main函数退出后，页退出！

程序运行截图如下：

源码如下：

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;class MyThread1 extends Thread{@Overridepublic void run() {while (true) {Date date = new Date(System.currentTimeMillis());SimpleDateFormat formatter = new SimpleDateFormat("dd-MM-yyyy HH:mm:ss");System.out.println(formatter.format(date));try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}
}public class Main1 {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {System.out.println("BEGIN");MyThread1 myThread1 = new MyThread1();myThread1.setDaemon(true);myThread1.start();Thread.sleep(1000 * 3);System.out.println("OVER");}
}

下面是线程同步相关的设置：

多个线程同时运行，线程调度由操作系统决定，程序本身无法决定。

如下多个线程同时读取共享数据时：

会出现问题，程序运行截图如下：

代码如下：

class AddThread extends Thread{@Overridepublic void run() {for(int i = 0; i < Main2.LOOP; i++){Main2.count += 1;}}
}class DecThread extends Thread{@Overridepublic void run() {for(int i = 0; i < Main2.LOOP; i++){Main2.count -= 1;}}
}public class Main2 {final static int LOOP = 10000;public static int count = 0;public static void main(String[] arg) throws InterruptedException {AddThread addThread = new AddThread();DecThread decThread = new DecThread();addThread.start();decThread.start();addThread.join();decThread.join();System.out.println(count);System.out.println("OVER");}
}

对共享数据进行写入时，必须要保证是原子操作

Java使用synchronized对一个对象进行加锁！

synchronized的缺陷：性能会下降；

synchronized的使用：

找出修改共享变量线程代码块；选择一个实例作为锁；使用synchronized(lockObject){...}

运行截图如下：

代码如下：

class AddThread3 extends Thread{@Overridepublic void run() {for(int i = 0; i < Main2.LOOP; i++){synchronized (Main3.LOCK) {Main2.count += 1;}}}
}class DecThread3 extends Thread{@Overridepublic void run() {for(int i = 0; i < Main2.LOOP; i++){synchronized (Main3.LOCK) {Main2.count -= 1;}}}
}public class Main3 {final static int LOOP = 10000;public static int count = 0;public static final Object LOCK = new Object();public static void main(String[] arg) throws InterruptedException {AddThread3 addThread = new AddThread3();DecThread3 decThread = new DecThread3();addThread.start();decThread.start();addThread.join();decThread.join();System.out.println(count);System.out.println("OVER");}
}

使用synchronized：不用担心异常！

public void add(int m){synchronized (obj){if(m < 0){throw new RuntimeException();}this.value += m;}//无论有无异常，都会在此释放
}

JVM规范定义了几种原子操作：

基本类型（long和double除外）赋值：int n = 100;

引用类型的赋值：List<String> list = anotherList;

下面是关于synchronized其他的写法

public synchronized void add(int n){count += n;total += n;
}public void add(int n){synchronized(this){count += n;total += n;}
}

上面这两个写法是等价的。

如果一个类被设计为允许多线程正确访问：这个类就是“线程安全”的（thread-safe）

如java.lang.StringBuffer就是线程安全的。

synchronized是可以重复使用的。如下：

public void add(int m){synchronized (lockA){this.value += m;synchronized (lockB){this.another += m;}//释放lockB}//释放lockA
}

这里要注意：不同线程获取多个不同对象的锁可能会导致死锁。

死锁形成的条件（注意了，不管是哪个编程语言都差不多）：

两个线程各自持有不同的锁；

两个线程各自试图获取对方已持有的锁；

双方无限等待下去：导致死锁。

死锁发送后：没有任何机制能解除死锁；只能强制结束JVM进程。

如何避免死锁：线程获取锁的顺序要一致！

如下实例！

源码如下：

class SharedObject{final Object lockA = new Object();final Object lockB = new Object();int accountA = 1000;int accountB = 2000;public void a2b(int balance){synchronized (lockA){accountA -= balance;synchronized (lockB){accountB += balance;}}}public void b2a(int balance){synchronized (lockB){accountB -= balance;synchronized (lockA){accountA += balance;}}}
}class AThread extends Thread{@Overridepublic void run() {for(int i = 0; i < Main4.LOOP; i++){Main4.shared.a2b(1);System.out.println("ing...");}}
}class BThread extends Thread{@Overridepublic void run() {Main4.shared.b2a(1);for(int i = 0; i < Main4.LOOP; i++){System.out.println("ing...");}}
}public class Main4 {final static int LOOP = 100000;static SharedObject shared = new SharedObject();public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t1 = new AThread();Thread t2 = new AThread();t1.start();t2.start();t1.join();t2.join();System.out.println("OVER");}
}

这个代码是有死锁的但不一定发送：

原因是这样的：

此处只要把锁的先后改成一样的就可以了！

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