线程的同步
场景1：两个线程同时访问一个变量，一个线程自增，一个线程自减
public class thread11 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread thread1 = new AddThread();
Thread thread2 = new DecThread();
// 启动线程
thread1.start();
thread2.start();
// 线程插队
thread1.join();
thread2.join();
System.out.println(Counter.count);
}
}
class Counter {
public static int count = 0;
}
class AddThread extends Thread {
public void run() {
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
Counter.count = Counter.count + 1;
}
}
}
class DecThread extends Thread {
public void run() {
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
Counter.count = Counter.count - 1;
}
}
}
自增线程和自减线程都执行了一万次，结果本应该为0（不变），但是因为线程不安全，结果并不是0；原因如下：
线程一和线程二并发执行，线程一执行一次数字本应变为101，此时线程二执行，但在线程一的ILOAD和IADD之间读取到变量值为100，造成了不同步的问题；保证此过程的原子性，即可解决该问题，如下：
每次线程执行之前加锁，线程执行之后释放锁；线程一拿到锁，线程二想要执行就必须要等线程一释放锁
public class thread11 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread thread1 = new AddThread();
Thread thread2 = new DecThread();
// 启动线程
thread1.start();
thread2.start();
// 线程插队
thread1.join();
thread2.join();
System.out.println(Counter.count);
}
}
class Counter {
public static int count = 0;
// 创建锁
public final static Object LOCK = new Object();
}
class AddThread extends Thread {
public void run() {
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
synchronized (Counter.LOCK) {
Counter.count = Counter.count + 1;
}
}
}
}
class DecThread extends Thread {
public void run() {
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
synchronized (Counter.LOCK) {
Counter.count = Counter.count - 1;
}
}
}
}
使用synchronized关键字修饰代码块，使其线程安全
线程同步锁
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synchronized用法
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修饰代码块
synchronized：修饰代码块，则其用的锁是某个指定的Java对象public static void dosth1() { // 使用当前类Class对象,作为锁对象 synchronized (Example2.class) { System.out.println("xxx"); } } -
修饰实例方法
synchronized修饰实例方法，则其用的锁默认 为this当前方法调用对象// 方法声明中直接使用synchronized关键字(作用等同于使用this作为锁) public synchronized void dosht2() { System.out.println("..."); } -
修饰静态方法
synchronized修饰实例方法，则其用的锁默认 为Class对象// 静态方法:方法声明中直接使用synchronized关键字(作用等同于使用this作为锁) public synchronized static void dosth2() { System.out.println("xxx"); }
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synchronized原理
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通过monitorenter/monitorexit指令实现监视器机制。
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监视器(monitor)获取步骤：
- 执行monitor指令，判断当前monitor监视器的线程进入数量：如果为0，则该线程直接进入监视器owner，代表该线程拥有监视器，同时进入数设置为1；
- 如果线程已经拥有该monitor监视器，重新进入，则进入数+1；如果其它线程尝试获取监视器，则进入阻塞区，线程进入阻塞状态，直到监视器的进入数为0；
- 执行monitorexit指令，进入数-1
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锁升级（锁膨胀）
- 偏向（斜）锁：
- 只有一个线程执行的场景，使用偏向锁；
- 轻量级锁：
- 发现多个线程执行的场景，偏向锁升级为轻量级锁；
- 轻量级锁不能处理并发；
- 重量级锁：
- 发现多个线程并发执行的场景，轻量级锁升级为重量级锁；
- 重量级锁通过操作系统的“互斥锁”实现。互斥锁实现线程之间的切换，需要从“用户态”切换到“内核态”，付出高昂的代价，会导致性能下降。
- 偏向（斜）锁：
线程同步时的通信
- wait()：必须通过notify() / notifyAll()唤醒线程
- **wait(等待时间)：**达到计时时间后，自动唤醒
