多线程——同步(synchronized)上

多线程——同步（synchronized）上

 

多线程编程中，最关键、最关心的问题应该就是同步问题，这是一个难点，也是核心。

从jdk最早的版本的synchronized、volatile，到jdk 1.5中提供的java.util.concurrent.locks包中的Lock接口（实现有ReadLock，WriteLock，ReentrantLock），多线程的实现也是一步步走向成熟化。

 

同步，它是通过什么机制来控制的呢？第一反应就是锁，这个在学习操作系统与数据库的时候，应该都已经接触到了。在Java的多线程程序中，当多个程序竞争同一个资源时，为了防止资源的腐蚀，给第一个访问资源的线程分配一个对象锁，而后来者需要等待这个对象锁的释放。

 

是的，Java线程的同步，最关心的是共享资源的使用。

 

先来了解一些有哪些线程的共享资源，

从JVM中了解有哪些线程共享的数据是需要进行协调：

1，保存在堆中的实例变量；2，保存在方法区的类变量。

 

而在Java虚拟机加载类的时候，每个对象或类都会与一个监视器相关联，用来保护对象的实例变量或类变量；当然，如果对象没有实例变量，或类没有变量，监视器就什么也不监视了。

 

为了实现上面的说的监视器的互斥性，虚拟机为每一个对象或类都关联了一个锁（也叫隐形锁），这里说明一下，类锁也是通过对象锁来实现的，因为在类加载的时候，JVM会为每一个类创建一个java.lang.Class的一个实例；所以当锁对对象的时候，也就锁住这个类的类对象。

 

另外，一个线程是可以对一个对象进行多次上锁，也就对应着多次释放；它是通过JVM为每个对象锁提供的lock计算器，上一次锁，就加1，对应的减1，当计算器的值为0时，就释放。这个对象锁是JVM内部的监视器使用的，也是由JVM自动生成的，所有程序猿就不用自己动手来加了。

 

介绍完java的同步原理后，我们进入正题，先来说说synchronized的使用，而其它的同步，将在后面的章节中介绍。

 

先来运行一个例子试试。

package thread_test;

/**
 * 测试扩展Thread类实现的多线程程序 
 * 
 * @author ciding 
 * @createTime Dec 7, 2011 9:37:25 AM
 *
 */
public class TestThread extends Thread{ 
	private int threadnum;

	public TestThread(int threadnum) { 
		this.threadnum = threadnum; 
	}
	
	@Override
	public synchronized void run() { 
		for(int i = 0;i<1000;i++){ 
	        		System.out.println("NO." + threadnum + ":" + i );
		}
    	} 
	
    	public static void main(String[] args) throws Exception { 
    		for(int i=0; i<10; i++){
        			new TestThread(i).start();
        			Thread.sleep(1);
    		}
    	} 
}

 

运行结果：

NO.0:887
NO.0:888
NO.0:889
NO.0:890
NO.0:891
NO.0:892
NO.0:893
NO.0:894
NO.7:122
NO.7:123
NO.7:124

上面只是一个片段，说明一个问题而已。

细心的童鞋会发现，NO.0:894后面是NO.7:122，也就是说没有按照从0开始到999。

都说synchronized可以实现同步方法或同步块，这里怎么就不行呢？

 

先从同步的机制来分析一下，同步是通过锁来实现的，那么上面的例子中，锁定了什么对象，或锁定了什么类呢？里面有两个变量，一个是i，一个是threadnum；i是方法内部的，threadnum是私有的。

再来了解一下synchronized的运行机制：

      在java程序中，当使用synchronized块或synchronized方法时，标志这个区域进行监视；而JVM在处理程序时，当有程序进入监视区域时，就会自动锁上对象或类。

 

那么上面的例子中，synchronized关键字用上后，锁定的是什么呢？

当synchronized方法时，锁定调用方法的实例对象本身做为对象锁。本例中，10个线程都有自己创建的TestThread的类对象，所以获取的对象锁，也是自己的对象锁，与其它线程没有任何关系。

 

要实现方法锁定，必须锁定有共享的对象。

 

对上面的实例修改一下，再看看：

package thread_test;

/**
 * 测试扩展Thread类实现的多线程程序 
 * 
 * @author ciding 
 * @createTime Dec 7, 2011 9:37:25 AM
 *
 */
public class TestThread extends Thread{ 
	private int threadnum;
	private String flag;	//标记
	
	public TestThread(int threadnum,String flag) { 
       		 this.threadnum = threadnum; 
        		this.flag = flag;
    	}
	
	@Override
    	public void run() { 
		synchronized(flag){
			for(int i = 0;i<1000;i++){ 
	            			System.out.println("NO." + threadnum + ":" + i );
	        		} 
		}
    	} 

    	public static void main(String[] args) throws Exception { 
    		String flag = new String("flag");
    		for(int i=0; i<10; i++){
        			new TestThread(i,flag).start();
        			Thread.sleep(1);
    		}
    	} 
}

 

也就加了一个共享的标志flag。然后在通过synchronized块，对flag标志进行同步；这就满足了锁定共享对象的条件。

是的，运行结果，已经按顺序来了。

 

 

一下写的太多，先休息一下，下一节再补上synchronized的使用下

 多线程——同步（synchronized）下

 

 

 

 Java多线程及线程池专题 汇总

 http://ciding.iteye.com/blog/1300110

  

评论

4 楼 ciding 2011-12-29  

helloqyq 写道

我这还是不行啊！楼主！

什么不行呢？？？

不知道是指哪地方有问题，不行。

3 楼 helloqyq 2011-12-29  

我这还是不行啊！楼主！

2 楼 ciding 2011-12-13  

单纯的实现上面的功能，肯定是可以的，只要锁定了共享的对象就可以
TestThread.class，锁定的是类对象。

接着往后面看，应该还有些收获。

1 楼 255777 2011-12-13  

不用flag标志，可以换成synchronized(TestThread.class)也可以