Java多线程(线程同步)

2020-08-16

Java

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1、解决多线程安全问题（同步代码块）

基本思想：让程序没有安全问题的环境
具体实现：把多条语句操作共享数据的代码给锁起来（Java提供了同步代码块方式），让任意时刻只能有一个线程执行即可

1.1 同步代码块

锁多条语句操作共享数据，可以使用同步代码块实现

格式：

1
2
3

synchronized(任意对象){
    //多条语句操作共享数据的代码
}

synchronized(任意对象)：相当于给代码加锁，任意对象就可以看成是一把锁

同步的好处和弊端

好处：解决了多线程的数据安全问题
弊端：当线程很多时，因为每个线程都会去判断同步上的锁，这是很耗费资源的，无形中会降低程序的运行效率

2、售票案例

3、解决多线程安全问题（同步代方法）

3.1 同步方法

格式：

1	修饰符 synchronized 返回值类型方法名（方法参数）{ }

同步方法的锁对象是this

3.2 同步静态方法

格式

1	修饰符 static synchronized 返回值类型方法名（方法参数）{ }

同步静态方法的锁对象是类名.class

4、线程安全的类

4.1 StringBuffer

线程安全，可变的字符序列
从版本JDK5开始，被StringBuilderder替代。但它更快，因为它不执行同步

4.2 Vector

从Java2平台v1.2开始，该类改进了List接口，使其成为Java Collections Framework的成员。与新的集合实现不同，Vector被同步。如果不需要线程安全的实现，建议使用ArrayList代替Vector

4.3 Hashtable

该类实现了一个哈希表，它将键映射到值。任何非null对象都可以用作键或者值
从java2平台v1.2开始，该类进行了改进，实现了Map接口，使其成为Java Collections Framework的成员。与新的集合实现不同，Hashtable被同步。如果不需要线程安全的实现，建议使用HashMap代替Hashtable

package sellTicket;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.Hashtable;
import java.util.List;
import java.util.Vector;

public class demo {
	public static void main(String[] args) {
		StringBuffer sbf=new StringBuffer();
		StringBuilder sb=new StringBuilder();
		
		Vector<String> v=new Vector<String>();
		ArrayList<String> array=new ArrayList<String>();
		
		Hashtable<String,String> table=new Hashtable<String, String>();
		HashMap<String, String>  map=new HashMap<String, String>();
		
		//将集合包装成线程安全的集合类
		List<String> list=Collections.synchronizedList(new ArrayList<String>());
 		
	}

}

5. Lock锁

为了更清晰表达如何加锁和释放锁，JDK5以后提供了一个新的锁对象Lock

Lock实现提供比使用synchronized方法和语句可以获得更广泛的锁定操作

Lock中提供了获得锁和释放锁的方法

void lock() ：获得锁
void unlock()：释放锁

Lock是接口不能直接实例化，这里采用它的实现类ReentrantLock来实例化

ReentrantLock的构造方法

ReentrantLock():创建一个ReentrantLock的实例

6. 生产者消费者模式概述

生产者消费者模式是一个十分经典的多线程协作的模式，弄懂生产者消费者问题能够让我们对多线程编程的理解更加深刻，所谓生产者消费者问题，实际上主要包含了两类线程：

一类是生产者线程用于生产数据
一类是消费者线程用于消费数据

为了解耦生产者和消费者的关系，通常会采用共享的数据区域，就像是一个仓库

生产者生产数据后直接放置在共享的数据区中，并不需要关心消费者的行为
消费者只需要从共享数据区中去获取数据，并不需要关心生产者的行为

生产者—>共享数据区域 <— 消费者

为了体现生产和消费过程中的等待和唤醒，Java就提供了几个方法供我们使用，这几个方法在Object类中

Object类的等待和唤醒方法：

方法名	说明
void wait()	导致当前线程等待，直到另一个线程调用该对象的notify()方法或notifyAll()方法
void notify()	唤醒正在等待对象监视器的单个线程
void notifyAll()	唤醒正在等待对象监视器的所有线程

7. 生产者消费者案例

案例中包含的类：

奶箱类（box）:定义一个成员变量，表示第x瓶奶，提供存储牛奶和获取牛奶的操作
生产者类（Producer）：实现Runnable接口，重写run（）方法，调用存储牛奶的操作
消费者类(Customer):实现Runnable接口，重写run()方法，调用获取牛奶的操作
测试类(BoxDemo):里面有main()方法：

①创建奶箱对象，这是共享数据区域

②创建生产者对象，把奶箱对象作为构造方法参数传递，因为在这个类中要调用存储牛奶的操作

③创建消费者对象，把奶箱对象作为构造方法参数传递，因为在这个类中要调用获取牛奶的操作

④创建两个线程对象，分别把生产者对象和消费者对象作为构造方法参数传递

⑤启动线程

1、 解决多线程安全问题（同步代码块）