Java 实现线程安全的三种方式及如何保证线程安全 |
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前言
一个程序在运行起来的时候会转换成进程,通常含有多个线程。通常情况下,一个进程中的比较耗时的操作(如长循环、文件上传下载、网络资源获取等),往往会采用多线程来解决。 比如显示生活中,银行取钱问题、火车票多个售票窗口的问题,通常会涉及到并发的问题,从而需要多线程的技术。 当进程中有多个并发线程进入一个重要数据的代码块时,在修改数据的过程中,很有可能引发线程安全问题,从而造成数据异常。例如,正常逻辑下,同一个编号的火车票只能售出一次,却由于线程安全问题而被多次售出,从而引起实际业务异常。 一般我们常说某某类是线程安全的,某某是非线程安全的。其实线程安全并不是一个“非黑即白”单项选择题。按照“线程安全”的安全程度由强到弱来排序,我们可以将java语言中各种操作共享的数据分为以下5类: 不可变 在java语言中,不可变的对象一定是线程安全的,无论是对象的方法实现还是方法的调用者,都不需要再采取任何的线程安全保障措施。如final关键字修饰的数据不可修改,可靠性最高绝对线程安全 绝对的线程安全完全满足Brian GoetZ给出的线程安全的定义,这个定义其实是很严格的,一个类要达到“不管运行时环境如何,调用者都不需要任何额外的同步措施”通常需要付出很大的代价。相对线程安全相对线程安全就是我们通常意义上所讲的一个类是“线程安全”的。它需要保证对这个对象单独的操作是线程安全的,我们在调用的时候不需要做额外的保障措施,但是对于一些特定顺序的连续调用,就可能需要在调用端使用额外的同步手段来保证调用的正确性。 在java语言中,大部分的线程安全类都属于相对线程安全的,例如Vector、HashTable、Collections的synchronizedCollection()方法保证的集合。线程兼线程兼容就是我们通常意义上所讲的一个类不是线程安全的。 线程兼容是指对象本身并不是线程安全的,但是可以通过在调用端正确地使用同步手段来保证对象在并发环境下可以安全地使用。Java API中大部分的类都是属于线程兼容的。如与前面的Vector和HashTable相对应的集合类ArrayList和HashMap等。 和线程对立线程对立是指无论调用端是否采取了同步错误,都无法在多线程环境中并发使用的代码。由于java语言天生就具有多线程特性,线程对立这种排斥多线程的代码是很少出现的。 一个线程对立的例子是Thread类的supend()和resume()方法。如果有两个线程同时持有一个线程对象,一个尝试去中断线程,另一个尝试去恢复线程,如果并发进行的话,无论调用时是否进行了同步,目标线程都有死锁风险。正因此如此,这两个方法已经被废弃啦。 提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考 第一种实现线程安全的方式同步代码块 public class ThreadSynchronizedSecurity { static int tickets = 15; class SellTickets implements Runnable { @Override public void run() { while (tickets > 0) { // 同步代码块 synchronized (this) { if (tickets 0) { synchronized (ThreadDemo.obj) { System.out.println("A-----" + count); count--; synchronized (ThreadDemo.obj) { //notify()方法会唤醒因为调用对象的wait()而处于等待状态的线程,从而使得该线程有机会获取对象锁。 //调用notify()后,当前线程并不会立即释放锁,而是继续执行当前代码,直到synchronized中的代码全部执行完毕, ThreadDemo.obj.notify(); try { ThreadDemo.obj.wait(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } } } } } static class ThreadB implements Runnable { @Override public void run() { int count = 5; while (count > 0) { synchronized (ThreadDemo.obj) { System.out.println("B-----" + count); count--; synchronized (ThreadDemo.obj) { //notify()方法会唤醒因为调用对象的wait()而处于等待状态的线程,从而使得该线程有机会获取对象锁。 //调用notify()后,当前线程并不会立即释放锁,而是继续执行当前代码,直到synchronized中的代码全部执行完毕, ThreadDemo.obj.notify(); try { ThreadDemo.obj.wait(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } } } } } public static void main(String[] args) { new Thread(new ThreadB()).start(); new Thread(new ThreadA()).start(); } }运行输出结果: 同步方法 package com.my.annotate.thread; public class ThreadSynchroniazedMethodSecurity { static int tickets = 15; class SellTickets implements Runnable { @Override public void run() { //同步方法 while (tickets > 0) { synMethod(); try { Thread.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } if (tickets 0) { try { lock.lock(); if (tickets |
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