0.先导的问题代码
下面的代码演示了一个计数器,两个线程同时对i进行累加的操作,各执行1000000次.我们期望的结果肯定是i=2000000.但是我们多次执行以后,会发现i的值永远小于2000000.这是因为,两个线程同时对i进行写入的时候,其中一个线程的结果会覆盖另外一个.
public class AccountingSync implements Runnable {
static int i = 0;
public void increase() {
i++;
}
@Override
public void run() {
for (int j = 0; j < 1000000; j++) {
increase();
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
AccountingSync accountingSync = new AccountingSync();
Thread t1 = new Thread(accountingSync);
Thread t2 = new Thread(accountingSync);
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
System.out.println(i);
}
}
商品查询功能提供了一个快速查看商品的途径。商品查询分为基本查询和高级查询。基本查询：提供关键字和商品大类两种条件的查询，用户可以只填写关键字或者选择商品大类或者关键字和商品大类都填写来查询商品。高级查询：提供关键字，商品大类，商品小类，商品价格范围四种条件的查询，用户可以任意填写其中一种或几种的查询条件来查询想要了解的商品信息。商品查询功能大大的方便了用户，提高了网站的用户体验。（5）帮助系统模块
要从根本上解决这个问题,我们必须保证多个线程在对i进行操作的时候,要完全的同步.也就是说到A线程对i进行写入的时候,B线程不仅不可以写入,连读取都不可以.
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1.synchronized关键字的作用
关键字synchronized的作用其实就是实现线程间的同步.它的工作就是对同步的代码进行加锁,使得每一次,只能有一个线程进入同步块,从而保证线程间的安全性.就像上面的代码中,i++的操作只能同时又一个线程在执行.
2.synchronized关键字的用法
指定对象加锁:对给定的对象进行加锁,进入同步代码块要获得给定对象的锁
直接作用于实例方法:相当于对当前实例加锁,进入同步代码块要获得当前实例的锁(这要求创建Thread的时候,要用同一个Runnable的实例才可以)
直接作用于静态方法:相当于给当前类加锁,进入同步代码块前要获得当前类的锁
2.1指定对象加锁
下面的代码,将synchronized作用于一个给定的对象.这里有一个注意的,给定对象一定要是static的,否则我们每次new一个线程出来,彼此并不共享该对象,加锁的意义也就不存在了.
public class AccountingSync implements Runnable {
final static Object OBJECT = new Object();
static int i = 0;
public void increase() {
i++;
}
@Override
public void run() {
for (int j = 0; j < 1000000; j++) {
synchronized (OBJECT) {
increase();
}
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t1 = new Thread(new AccountingSync());
Thread t2 = new Thread(new AccountingSync());
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
System.out.println(i);
}
}
2.2直接作用于实例方法
synchronized关键字作用于实例方法,就是说在进入increase()方法之前,线程必须获得当前实例的锁.这就要求我们,在创建Thread实例的时候,要使用同一个Runnable的对象实例.否则,线程的锁都不在同一个实例上面,无从去谈加锁/同步的问题了.
public class AccountingSync implements Runnable {
static int i = 0;
public synchronized void increase() {
i++;
}
@Override
public void run() {
for (int j = 0; j < 1000000; j++) {
increase();
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
AccountingSync accountingSync = new AccountingSync();
Thread t1 = new Thread(accountingSync);
Thread t2 = new Thread(accountingSync);
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
System.out.println(i);
}
}
请注意main方法的前三行,说明关键字作用于实例方法上的正确用法.
2.3直接作用于静态方法
将synchronized关键字作用在static方法上,就不用像上面的例子中,两个线程要指向同一个Runnable方法.因为方法块需要请求的是当前类的锁,而不是当前实例,线程间还是可以正确同步的.
public class AccountingSync implements Runnable {
static int i = 0;
public static synchronized void increase() {
i++;
}
@Override
public void run() {
for (int j = 0; j < 1000000; j++) {
increase();
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t1 = new Thread(new AccountingSync());
Thread t2 = new Thread(new AccountingSync());
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
System.out.println(i);
}
}
3.错误的加锁
从上面的例子里,我们知道,如果我们需要一个计数器应用,为了保证数据的正确性,我们自然会需要对计数器加锁,因此,我们可能会写出下面的代码:
public class BadLockOnInteger implements Runnable {
static Integer i = 0;
@Override
public void run() {
for (int j = 0; j < 1000000; j++) {
synchronized (i) {
i++;
}
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
BadLockOnInteger badLockOnInteger = new BadLockOnInteger();
Thread t1 = new Thread(badLockOnInteger);
Thread t2 = new Thread(badLockOnInteger);
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
System.out.println(i);
}
}
当我们运行上面代码的时候,会发现输出的i很小.这说明线程并没有安全.
要解释这个问题,要从Integer说起:在Java中,Integer属于不变对象,和String一样,对象一旦被创建,就不能被修改了.如果你有一个Integer=1,那么它就永远都是1.如果你想让这个对象=2呢?只能重新创建一个Integer.每次i++之后,相当于调用了Integer的valueOf方法,我们看一下Integer的valueOf方法的源码:
public static Integer valueOf(int i) {
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}
Integer.valueOf()实际上是一个工厂方法,他会倾向于返回一个新的Integer对象,并把值重新复制给i;
所以,我们就知道问题所在的原因,由于在多个线程之间,由于i++之后,i都指向了一个新的对象,所以线程每次加锁可能都加载了不同的对象实例上面.解决方法很简单,使用上面的3种synchronize的方法之一就可以解决了.
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