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[Java教程]多线程——线程同步,死锁

线程同步

为什么需要同步

①   线程同步是为了防止多个线程访问一个数据对象时,对数据造成破坏。

②   线程的同步是保证多线程安全访问竞争资源的一种手段。

同步和锁

①   Java中每一个对象都有一个内置锁。

②   当程序运行到非静态的synchronized同步方法上时,自动获得与正在执行代码类的当前实例(this实例)有关的锁;当程序运行到synchronized同步代码块时,自动获得锁定对象的锁。

③   获得一个对象的锁也称为获取锁、锁定对象、在对象上锁定或在对象上同步。当程序运行到synchronized同步方法或代码块时该对象锁才起作用。

④   一个对象只有一个锁。所以,如果一个线程获得该锁,就没有其他线程可以获得锁,直到第一个线程释放锁。这也意味着任何其他线程都不能进入synchronized方法或代码块,直到该锁被释放。释放锁是指持锁线程退出了synchronized同步方法或代码块。

 

对于同步,一般而言在Java代码中需要完成两个操作:

①   把竞争访问的资源标识为private。

②   同步那些访问资源的代码,使用synchronized关键字执行完成或发生异常时,会自动释放。

 

示例需求:

①   某银行卡账号上有500元现金。一个人拿着存折去取钱,同时另一个人拿着卡去ATM上取钱,各自取钱400元。

②   要求取钱过程中不能出现资源竞争:比如400元被取出两次,银行卡的账目不能小于0。

银行类及线程

 1 class Bank { 2   private int money = 500; 3  4   // 取钱的方法,返回取钱的数目 5   //当一个线程去调用同步方法的时候,这个线程就获取了当前对象的锁。 6   //其他线程当调用同步方法的时候只能等待,因为无法获取对象的锁, 7   //只有等第一个线程释放对象的锁方可进入 8   public synchronized int getMoney(int number) { 9     synchronized (this) {10       if (number < 0) {11         return -1;12       } else if (money < 0) {13         return -2;14       } else if (number - money > 0) {15         return -3;16       } else {17         try {18           Thread.sleep(1000);// 模拟取钱的时间19         } catch (InterruptedException e) {20           e.printStackTrace();21         }22         money -= number;23         System.out.println("余额:" + money);24       }25       return number;26     }27   }28 }29 30 class BankThread extends Thread {31   private Bank bank = null;32 33   public BankThread(Bank bank) {34     this.bank = bank;35   }36 37   @Override38   public void run() {39     System.out.println("取钱:" + bank.getMoney(400));40   }41 }

主方法:

1     Bank bank=new Bank();2     BankThread b1=new BankThread(bank);3     b1.start();//柜台取钱4     BankThread b2=new BankThread(bank);5     b2.start();//ATM机上取钱6   

输出结果:

余额:100

取钱:400

取钱:-3

 

同步产生死锁的原因

当一个线程已经获取了对象1的锁,同时又想获取对象2的锁。而此时另一个线程当前已经持有了对象2的锁,而又想获取对象1的锁。这种互相等待对方释放锁的过程,会导致“死锁”。

 1 class DieThread1 extends Thread { 2   private Example example = null; 3  4   public DieThread1(Example example) { 5     super(); 6     this.example = example; 7   } 8  9   @Override10   public void run() {11     example.method1();12   }13 }14 15 class DieThread2 extends Thread {16   private Example example = null;17 18   public DieThread2(Example example) {19     super();20     this.example = example;21   }22 23   @Override24   public void run() {25     example.method2();26   }27 }28 29 class Example {30   private Object obj1 = new Object();31   private Object obj2 = new Object();32 33   public void method1() {34     synchronized (obj1) {35       try {36         Thread.sleep(1000);37       } catch (InterruptedException e) {38         e.printStackTrace();39       }40       synchronized (obj2) {41         System.out.println("method1");42       }43     }44   }45 46   public void method2() {47     synchronized (obj2) {48       try {49         Thread.sleep(1000);50       } catch (InterruptedException e) {51         e.printStackTrace();52       }53       synchronized (obj1) {54         System.out.println("method2");55       }56     }57   }58 }

主方法:

1     Example example = new Example();2     DieThread1 thread1 = new DieThread1(example);3     thread1.start();4     DieThread2 thread2 = new DieThread2(example);5     thread2.start();

并没有输出method1和method2。因为都在互相等待对方释放锁,所以应该尽量不要在同步块中嵌套同步块。