轉載: http://java.chinaitlab.com/line/779782.html
要想解決“臟數據”的問題,最簡單的方法就是使用synchronized關鍵字來使run方法同步,代碼如下:
public
?
synchronized
?
void
?run()
{ ???? ![]() ![]() } |
??? 從上面的代碼可以看出,只要在void和public之間加上synchronized關鍵字,就可以使run方法同步,也就是說,對于同一個 Java 類的對象實例,run方法同時只能被一個線程調用,并當前的run執行完后,才能被其他的線程調用。即使當前線程執行到了run方法中的yield方法,也只是暫停了一下。由于其他線程無法執行run方法,因此,最終還是會由當前的線程來繼續執行。先看看下面的代碼:
??? sychronized關鍵字只和一個對象實例綁定
??
class
?Test
??{ ???????? public ? synchronized ? void ?method() ???????{ ??????????? ![]() ![]() ???????} ??} ??? ?? public ? class ?Sync? implements ?Runnable ??{ ??????? private ?Test?test; ??????? public ? void ?run() ?????? { ????????? ? test.method(); ?????? } ???? ? public ?Sync(Test?test) ???? ? { ???????? ? this .test? = ?test; ?????? } ?? ? ? public ? static ? void ?main(String[]?args)? throws ?Exception ?? ? ? { ???????? ? Test?test1? = ?? new ?Test(); ??????? ?? Test?test2? = ?? new ?Test(); ?????????? Sync?sync1? = ? new ?Sync(test1); ???????? ? Sync?sync2? = ? new ?Sync(test2); ???????? ? new ?Thread(sync1).start(); ???????? ? new ?Thread(sync2).start();? ?? ? ? } ?? } |
??? 在Test類中的method方法是同步的。但上面的代碼建立了兩個Test類的實例,因此,test1和test2的method方法是分別執行的。要想讓method同步,必須在建立Sync類的實例時向它的構造方法中傳入同一個Test類的實例,如下面的代碼所示:
Sync?sync1? = ? new ?Sync(test1); |
??? 不僅可以使用synchronized來同步非靜態方法,也可以使用synchronized來同步靜態方法。如可以按如下方式來定義method方法:
class
?Test?
{ ??? public ? static ? synchronized ? void ?method()?{? ![]() ![]() } |
??? 建立Test類的對象實例如下:
Test?test? = ? new ?Test(); |
??? 對于靜態方法來說,只要加上了synchronized關鍵字,這個方法就是同步的,無論是使用test.method(),還是使用Test.method()來調用method方法,method都是同步的,并不存在非靜態方法的多個實例的問題。
??? 在23種設計模式中的單件(Singleton)模式如果按傳統的方法設計,也是線程不 安全 的,下面的代碼是一個線程不 安全 的單件模式。
package
?test;
// ?線程安全的Singleton模式 class ?Singleton { ???? private ? static ?Singleton?sample; ???? private ?Singleton() ????{ ????} ???? public ? static ?Singleton?getInstance() ????{ ???????? if ?(sample? == ? null ) ????????{ ????????????Thread.yield();? // ?為了放大Singleton模式的線程不安全性 ????????????sample? = ? new ?Singleton(); ????????} ???????? return ?sample; ????} } public ? class ?MyThread? extends ?Thread { ???? public ? void ?run() ????{ ????????Singleton?singleton? = ?Singleton.getInstance(); ????????System.out.println(singleton.hashCode()); ????} ???? public ? static ? void ?main(String[]?args) ????{ ????????Thread?threads[]? = ? new ?Thread[ 5 ]; ???????? for ?( int ?i? = ? 0 ;?i? < ?threads.length;?i ++ ) ????????????threads[i]? = ? new ?MyThread(); ???????? for ?( int ?i? = ? 0 ;?i? < ?threads.length;?i ++ ) ????????????threads[i].start(); ????} } |
??? 在上面的代碼調用yield方法是為了使單件模式的線程不安全性表現出來,如果將這行去掉,上面的實現仍然是線程不安全的,只是出現的可能性小得多。
??? 程序的運行結果如下:
25358555
26399554 7051261 29855319 5383406 |
??? 上面的運行結果可能在不同的運行環境上有所有同,但一般這五行輸出不會完全相同。從這個輸出結果可以看出,通過getInstance方法得到的對象實例是五個,而不是我們期望的一個。這是因為當一個線程執行了Thread.yield()后,就將CPU資源交給了另外一個線程。由于在線程之間切換時并未執行到創建Singleton對象實例的語句,因此,這幾個線程都通過了if判斷,所以,就會產生了建立五個對象實例的情況(可能創建的是四個或三個對象實例,這取決于有多少個線程在創建Singleton對象之前通過了if判斷,每次運行時可能結果會不一樣)。
??? 要想使上面的單件模式變成線程安全的,只要為getInstance加上synchronized關鍵字即可。代碼如下:
public
?
static
?
synchronized
?Singleton?getInstance()?{?
![]() ![]() |
??? 當然,還有更簡單的方法,就是在定義Singleton變量時就建立Singleton對象,代碼如下:
private ? static ? final ?Singleton?sample? = ? new ?Singleton(); |
??? 然后在getInstance方法中直接將sample返回即可。這種方式雖然簡單,但不知在getInstance方法中創建Singleton對象靈活。讀者可以根據具體的需求選擇使用不同的方法來實現單件模式。
?
在使用synchronized關鍵字時有以下四點需要注意:
??? 1.? synchronized關鍵字不能繼承。
??? 雖然可以使用synchronized來定義方法,但synchronized并不屬于方法定義的一部分,因此,synchronized關鍵字不能被繼承。如果在父類中的某個方法使用了synchronized關鍵字,而在子類中覆蓋了這個方法,在子類中的這個方法默認情況下并不是同步的,而必須顯式地在子類的這個方法中加上synchronized關鍵字才可以。當然,還可以在子類方法中調用父類中相應的方法,這樣雖然子類中的方法不是同步的,但子類調用了父類的同步方法,因此,子類的方法也就相當于同步了。這兩種方式的例子代碼如下:
??? 在子類方法中加上synchronized關鍵字
class
?Parent
{ ??? public ? synchronized ? void ?method()?{? ![]() ![]() } class ?Child? extends ?Parent { ??? public ? synchronized ? void ?method()?{? ![]() ![]() } |
??? 在子類方法中調用父類的同步方法
class
?Parent
{ ??? public ? synchronized ? void ?method()?{? ![]() ![]() } class ?Child? extends ?Parent { ???? public ? void ?method()?{? super .method();? ![]() ![]() } |
??? 2.? 在定義接口方法時不能使用synchronized關鍵字。
??? 3.? 構造方法不能使用synchronized關鍵字,但可以使用下節要討論的synchronized塊來進行同步。
??? 4.? synchronized可以自由放置。
??? 在前面的例子中使用都是將synchronized關鍵字放在方法的返回類型前面。但這并不是synchronized可放置唯一位置。在非靜態方法中,synchronized還可以放在方法定義的最前面,在靜態方法中,synchronized可以放在static的前面,代碼如下:
public
?
synchronized
?
void
?method();
synchronized ? public ? void ?method(); public ? static ? synchronized ? void ?method(); public ? synchronized ? static ? void ?method(); synchronized ? public ? static ? void ?method(); |
??? 但要注意,synchronized不能放在方法返回類型的后面,如下面的代碼是錯誤的:
public
?
void
?
synchronized
?method();
public ? static ? void ? synchronized ?method(); |
??? synchronized關鍵字只能用來同步方法,不能用來同步類變量,如下面的代碼也是錯誤的。
public
?
synchronized
?
int
?n?
=
?
0
;
public ? static ? synchronized ? int ?n? = ? 0 ; |
??? 雖然使用synchronized關鍵字同步方法是最安全的同步方式,但大量使用synchronized關鍵字會造成不必要的資源消耗以及性能損失。雖然從表面上看synchronized鎖定的是一個方法,但實際上synchronized鎖定的是一個類。也就是說,如果在非靜態方法method1和method2定義時都使用了synchronized,在method1未執行完之前,method2是不能執行的。靜態方法和非靜態方法的情況類似。但靜態和非靜態方法不會互相影響。看看如下的代碼:
package
?test;
public ? class ?MyThread1? extends ?Thread { ???? public ?String?methodName; ???? public ? static ? void ?method(String?s) ????{ ????????System.out.println(s); ???????? while ?( true ) ????????????; ????} ???? public ? synchronized ? void ?method1() ????{ ????????method( " 非靜態的method1方法 " ); ????} ???? public ? synchronized ? void ?method2() ????{ ????????method( " 非靜態的method2方法 " ); ????} ???? public ? static ? synchronized ? void ?method3() ????{ ????????method( " 靜態的method3方法 " ); ????} ???? public ? static ? synchronized ? void ?method4() ????{ ????????method( " 靜態的method4方法 " ); ????} ???? public ? void ?run() ????{ ???????? try ????????{ ????????????getClass().getMethod(methodName).invoke( this ); ????????} ???????? catch ?(Exception?e) ????????{ ????????} ????} ???? public ? static ? void ?main(String[]?args)? throws ?Exception ????{ ????????MyThread1?myThread1? = ? new ?MyThread1(); ???????? for ?( int ?i? = ? 1 ;?i? <= ? 4 ;?i ++ ) ????????{ ????????????myThread1.methodName? = ? " method " ? + ?String.valueOf(i); ???????????? new ?Thread(myThread1).start(); ????????????sleep( 100 ); ????????} ????} } |
??? 運行結果如下:
非靜態的method1方法
靜態的method3方法 |
??? 從上面的運行結果可以看出,method2和method4在method1和method3未結束之前不能運行。因此,我們可以得出一個結論,如果在類中使用synchronized關鍵字來定義非靜態方法,那將影響這個中的所有使用synchronized關鍵字定義的非靜態方法。如果定義的是靜態方法,那么將影響類中所有使用synchronized關鍵字定義的靜態方法。這有點象數據表中的表鎖,當修改一條記錄時,系統就將整個表都鎖住了,因此,大量使用這種同步方式會使程序的性能大幅度下降。
?
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