synchronized互斥锁实例解析
2024-08-31 13:50:22
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synchronized是Java提供的内置锁，里边有类锁和对象锁；
在静态方法中，我们一般使用类锁，在实例方法中，我们一般使用对象锁。
sleep是带锁沉睡，sleep方法是在阻塞当前线程继续执行的同时，并持有该对象锁，所以该对象的其他同步线程是无法执行的，不是同一个对象的同步线程是可以执行的。
synchronized互斥锁实例解析
1、互斥锁基础使用：防止多个线程同时访问对象的synchronized方法。
只要一个线程访问了其中的一个synchronized方法，其它线程不能同时访问这个对象中任何一个synchronized方法）。
1.1、多个线程调用同一个方法
1.1.1、不加互斥锁时
多个线程，cpu时间片切换的时候，会出现执行到一部分，切换到其它线程的情况，导致输出混乱。
public class MyThread {
public static void main(String[] args) {
MyThread s = new MyThread();
s.thread();
}
public void thread() {
final Printer p = new Printer();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
while (true) {
try {
Thread.sleep(10);
p.print("1111111111");
} catch (Exception e) {
}
}
}
}, "t1").start();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
while (true) {
try {
Thread.sleep(10);
p.print("2222222222");
} catch (Exception e) {
}
}
}
}, "t2").start();
}
class Printer {
//synchronized
public void print(String str) {
// synchronized(this){
for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
System.out.print(str.charAt(i));
}
System.out.println();
System.out.println("上面执行的是线程：" + Thread.currentThread().getName());
// }
}
}
}
输出结果片断：
1111111111
上面执行的是线程：t1
2222222222
上面执行的是线程：t2
1111111111
上面执行的是线程：t1
2222222222
上面执行的是线程：t2
11122222221111111222
上面执行的是线程：t2
上面执行的是线程：t1
2111222222222
上面执行的是线程：t2
1111111
上面执行的是线程：t1
2222222222
上面执行的是线程：t2
1111111111
上面执行的是线程：t1
12111111111222222222
上面执行的是线程：t2
上面执行的是线程：t1
1111111111
上面执行的是线程：t1
2222222222
上面执行的是线程：t2
1.1.2、加互斥锁后
package cn.itcast_01_mythread.thread.thread;
/*
* 线程安全问题
*/
public class MyThread {
public static void main(String[] args) {
MyThread s=new MyThread();
s.thread();
}
public void thread(){
final Printer p=new Printer();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
while(true){
try{
Thread.sleep(10);
p.print("1111111111");
}catch(Exception e){
}
}
}
},"t1").start();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
while(true){
try{
Thread.sleep(10);
p.print("2222222222");
}catch(Exception e){
}
}
}
},"t2").start();
}
class Printer{
//synchronized
public synchronized void print(String str){
// synchronized(this){
for(int i=0;i<str.length();i++){
System.out.print(str.charAt(i));
}
System.out.println();
System.out.println("上面执行的是线程："+Thread.currentThread().getName());
// }
}
}
}
输出结果：不会出现错位位置
2222222222
上面执行的是线程：t2
1111111111
上面执行的是线程：t1
2222222222
上面执行的是线程：t2
1111111111
上面执行的是线程：t1
2222222222
上面执行的是线程：t2
1111111111
上面执行的是线程：t1
2222222222
上面执行的是线程：t2
1111111111
上面执行的是线程：t1
2222222222
上面执行的是线程：t2
1111111111
1.2、多个线程多个锁，升级为类锁
1.2.1、未升级成类锁前
package cn.itcast_01_mythread.thread.thread;
/**
* 多个线程多个锁
* @author HL
*
*/
public class MyThread2 {
private static int age=0;
public static void main(String[] args) {
final MyThread2 m1=new MyThread2();
final MyThread2 m2=new MyThread2();
Thread t1=new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
m1.printNum("zs");
}
});
Thread t2=new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
m2.printNum("lisi");
}
});
t1.start();
t2.start();
}
public synchronized void printNum(String name){
try {
if(name.equals("zs")){
age=18;
System.out.println("当前调用printNum线程是"+Thread.currentThread().getName());
System.out.println("thread zs do something");
Thread.sleep(1000);
}else{
age=20;
System.out.println("当前调用printNum线程是"+Thread.currentThread().getName());
System.out.println("thread lisi do something");
}
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println("当前调用printNum线程是"+Thread.currentThread().getName());
System.out.println("name="+name+"----age="+age);
}
}
输出结果：
当前调用printNum线程是Thread-0
thread zs do something
当前调用printNum线程是Thread-1
thread lisi do something
当前调用printNum线程是Thread-1
name=lisi----age=20
当前调用printNum线程是Thread-0
name=zs----age=20
2.2.2、加上static关键字，升级为类锁后
当调用setValue方法的时候，执行到sleep方法，sleep是带锁沉睡。sleep在阻塞当前线程（Thread-0）的同时，并持有该对象锁（对象Dirty_read_4 dr），所以该对象的其他同步线程无法执行。
而getValue并没有加锁，所以当Thread-0沉睡时，主线程往下执行，调用getValue方法。
package cn.itcast_01_mythread.thread.thread;
/**
* 多个线程多个锁
* @author HL
*
*/
public class MyThread2 {
private static int age=0;
public static void main(String[] args) {
final MyThread2 m1=new MyThread2();
final MyThread2 m2=new MyThread2();
Thread t1=new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
m1.printNum("zs");
}
});
Thread t2=new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
m2.printNum("lisi");
}
});
t1.start();
t2.start();
}
//TODO static 升级成class
public static synchronized void printNum(String name){
try {
if(name.equals("zs")){
age=18;
System.out.println("当前调用printNum线程是"+Thread.currentThread().getName());
System.out.println("thread zs do something");
Thread.sleep(1000);
}else{
age=20;
System.out.println("当前调用printNum线程是"+Thread.currentThread().getName());
System.out.println("thread lisi do something");
}
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println("当前调用printNum线程是"+Thread.currentThread().getName());
System.out.println("name="+name+"----age="+age);
}
}
输出结果：
当前调用printNum线程是Thread-0
thread zs do something
当前调用printNum线程是Thread-0
name=zs----age=18
当前调用printNum线程是Thread-1
thread lisi do something
当前调用printNum线程是Thread-1
name=lisi----age=20
2、线程的同步异步问题(多个线程)
2.1、未加前
package cn.itcast_01_mythread.thread.thread;
/*
* 线程的同步异步
*/
public class Sync_Async_3 {
public synchronized void method1(){
try{
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
Thread.sleep(4000);
System.out.println("线程0-------执行完毕");
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
public void method2(){
try{
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
System.out.println("线程1--------执行完毕");
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) {
final Sync_Async_3 sa = new Sync_Async_3() ;
/**
* T1线程先持有Sync_Async对象的Lock锁 ， t2线程可以以异步的方式调用对象中非synchronized修饰的方法
* 如果在method2上加入synchronized关键字，t2这个时候如果想调用synchronized关键字的方法，就需要等t1执行完毕之后才能调用，也就是同步
* */
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
sa.method1();
}
}) ;
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
sa.method2();
}
}) ;
t1.start();
t2.start();
}
}
输出结果：
Thread-0
Thread-1
线程1--------执行完毕
线程0-------执行完毕
2.2、加锁之后，同步
package cn.itcast_01_mythread.thread.thread;
/*
* 线程的同步异步
*/
public class Sync_Async_3 {
public synchronized void method1(){
try{
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
Thread.sleep(4000);
System.out.println("线程0-------执行完毕");
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
//TODO synchronized
public synchronized void method2(){
try{
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
System.out.println("线程1--------执行完毕");
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) {
final Sync_Async_3 sa = new Sync_Async_3() ;
/**
* T1线程先持有Sync_Async对象的Lock锁 ， t2线程可以以异步的方式调用对象中非synchronized修饰的方法
* 如果在method2上加入synchronized关键字，t2这个时候如果想调用synchronized关键字的方法，就需要等t1执行完毕之后才能调用，也就是同步
* */
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
sa.method1();
}
}) ;
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
sa.method2();
}
}) ;
t1.start();
t2.start();
}
}
输出结果：
Thread-0
线程0-------执行完毕
Thread-1
线程1--------执行完毕
3、脏读
3.1、不加锁（一个线程）
当调用setValue方法的时候，执行到sleep方法，sleep是带锁沉睡。sleep在阻塞当前线程（Thread-0）的同时，并持有该对象锁（对象Dirty_read_4 dr），所以该对象的其他同步线程无法执行。
而getValue并没有加锁，所以当Thread-0沉睡时，主线程往下执行，调用getValue方法。
package cn.itcast_01_mythread.thread.thread;
/*
* 脏读
*/
public class Dirty_read_4 {
private String weibo_name = "angel" ;
private String weibo_sex = "女" ;
//synchronized
public synchronized void setValue(String weibo_name , String weibo_sex){
System.out.println("执行setValue方法的线程是:"+Thread.currentThread().getName());
this.weibo_name = weibo_name ;
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
this.weibo_sex = weibo_sex ;
System.out.println("setValue---------weibo_name :" + weibo_name + "-- weibo_sex : "+weibo_sex);
}
public void getValue(){
System.out.println("执行getValue方法的线程是:"+Thread.currentThread().getName());
System.out.println("getValue---------weibo_name :" + weibo_name + "-- weibo_sex : "+weibo_sex);
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
final Dirty_read_4 dr = new Dirty_read_4();
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
dr.setValue("huangxiaoming" , "男");
}
}) ;
t1.start();
Thread.sleep(1000);
dr.getValue();
}
}
输出结果：顺序混乱
执行setValue方法的线程是:Thread-0
执行getValue方法的线程是:main
getValue---------weibo_name :huangxiaoming-- weibo_sex : 女
setValue---------weibo_name :huangxiaoming-- weibo_sex : 男
3.2、加锁后（一个线程）
当调用setValue方法的时候，执行到sleep方法，sleep是带锁沉睡。sleep在阻塞当前线程（Thread-0）的同时，并持有该对象锁（对象Dirty_read_4 dr），所以该对象的其他同步线程（getValue()）无法执行。只有等到setValue执行完，getValue才会执行。
package cn.itcast_01_mythread.thread.thread;
/*
* 脏读
*/
public class Dirty_read_4 {
private String weibo_name = "angel" ;
private String weibo_sex = "女" ;
//synchronized
public synchronized void setValue(String weibo_name , String weibo_sex){
System.out.println("执行setValue方法的线程是:"+Thread.currentThread().getName());
this.weibo_name = weibo_name ;
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
this.weibo_sex = weibo_sex ;
System.out.println("setValue---------weibo_name :" + weibo_name + "-- weibo_sex : "+weibo_sex);
}
//TODO synchronized
public synchronized void getValue(){
System.out.println("执行getValue方法的线程是:"+Thread.currentThread().getName());
System.out.println("getValue---------weibo_name :" + weibo_name + "-- weibo_sex : "+weibo_sex);
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
final Dirty_read_4 dr = new Dirty_read_4();
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
dr.setValue("huangxiaoming" , "男");
}
}) ;
t1.start();
Thread.sleep(1000);
dr.getValue();
}
}
输出结果：
执行setValue方法的线程是:Thread-0
setValue---------weibo_name :huangxiaoming-- weibo_sex : 男
执行getValue方法的线程是:main
getValue---------weibo_name :huangxiaoming-- weibo_sex : 男
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