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2011 09 06 学习总结

2018年05月11日 ⁄ 综合 ⁄ 共 3210字 ⁄ 字号 评论关闭

今天上课的时候老师讲了java的多线程中的一个普遍问题, 那就是线程的同步问题,问题的基本概念就是,在不同的线程在操作同一方法,或者同一个代码块的时候,就有可能很复杂的情况,当然是针对一些特殊资源的,这些特殊资源每次都只能被一个线程操作,为什么它只能被一个线程操作呢?这就涉及到了具体的设计问题了,比如说典型的售票员问题,每次每个人(每个线程)只能单独占有这个售票的方法,因为计算机中的对线程并发系统是不可以自动调度的,即使能自动调度也不可能按照程序员的思想来进行调度,这个时候就需要我们进行说明了,使用synchronized关键字进行说明,这样在一般方法中就可以保持一个锁,就是只能同时只有同一个进程独占该方法,这个情况下,可能我们的可爱的售票员问题就可以很好的解决,但是貌似我们实际编程中的情况要复杂的多,synchronized这个关键字的使用其实是很有限的,它不能跨方法,不能跨类,即不能在多个类之间调度这个锁,这个时候的情况确实是相当复杂了,所以这个时候就需要我们自己去写一个锁进行自己的方法锁,我在今天的作业中,就是那个银行的atm的操作,例子,尝试自己弄了一个锁(伪锁),虽然不是特别合理,不过我感觉还是有点作用的,具体使用的方法就是Thread类中的一些static方法,在目标代码块被执行的时候自动检测当前线程,确保同时只有一个运行线程具有控制权,这样调度的话对于复杂的情况来说应该是比较方便,比较好实现的。
另外的关于几个Thread类中方法的应用其实也是比较复杂的,就wait()和notify()和notify()来说,那是相当的晦涩的,目前理解的确实还不够深刻,所以分析到此为止

资料

 
同步(阻塞) :是一种防止对共享资源访问导致的数据不一致的一种模式。
详细请参看操作系统。
在Java中,由于对多线程的支持,对同步的控制主要通过以下几个方法,synchronized,和wait(),notify()和notifyAll(),下面进行一一的讲解:
A关键字synchronized
每个java对象都有一把锁, 当有多个线程同时访问共享资源的时候, 需要Synchronize 来控制安全性, synchronize 分 synchronize 方法 和synchronize块,使用synchronize块时, 一定要显示的获得该对象的锁(如synchronize(object))而方法则不需要。

java的内存模型是对每一个进程有一个主内存, 每个线程有自己的内存, 他们从主内存中取数据, 然后计算, 再存入主内存中。

并发问题如下:如果多个线程同事操作同一数据, A线程从主内存中取的I的值为1, 然后进行加1操作, 这时B线程也取I的值, 进行加2操作, 然后A存入2到主内存中, B也存入, 这样就覆盖了A的值(同数据库中的并发问题一样)。

解 决办法是用synchronize, 如用synchronized(I)。被synchronize 修饰的方法(块)把以下三步操作当成一个原子操 作:取数据, 操作数据, 存数据。 我们知道原子操作是不可以被打断的, 所以其保证了数据一致性, 这样同一时间只有一个线程再执行, 对性能有一定 的影响。这也是synchronize的第二个作用:保证统一时间只有一个线程再运行。 当实现SOCKET连接的时候经常用到.

JAVA中规定对非FLOAT, LONG的原始类型的取和存操作为原子操作。 其实就是对一个字(32位)的取,存位原始操作, 因为FLOAT, LONG为两个字节的长度, 所以其取, 存为非原子操作。 如果想把他们也变为原子操作, 可以用VOLATILE关键字来修饰
使用方法:
作用区域主要有两种:
1.方法
2.代码块
被synchronized声明的方法被称为同步方法,被其修饰的代码块称为同步语句。无论是同步方法还是同步语句,只要声明为同步了,在同一时刻,同一个对象的同步XX是不可以被同时访问的,而不同对象之间的同步方法是互不干扰的。
具体实现(如下代码都在某个类定义中):
同步方法:
Public synchronized void change() {
//
}
同步语句:(因为效率问题,有时考虑使用同步语句块)
    Public void change() {
Synchronized(this) {
}
}
这个同步语句是针对当前对象的,有时,我们就是想让一段代码同步,可能与当前对象并没什么关系,可以自定义同步的锁。如下:
private byte[]  lock= new byte[0];
 
  Public void change() {
Synchronized(lock) {
}
}
自定义锁注意事项:
1必须是private,防止在类外部引用改变。
2如果可能用到,重写get方法,返回对象的clone,而不是本身。
其他用法:
Synchronized除了可以作用于方法,代码块,还可以作用于静态方法,类,某个实例。但是都存在效率问题,一定要慎用。
Class Foo   {   
public synchronizedstatic void methodAAA()// 同步的static 函数  
{   
//….  
}  
  public void methodBBB()   {   
synchronized(Foo.class)// class literal(类名称字面常量)
 } }
这样修饰后代表的是:统一时刻,被修饰部分只有一个对象可以运行,因为它的声明是针对类的。
2.wait()/notify()/notifyAll()
注意:
在Java中,每个对象都有个对象锁标志(Object lock flag)与之想关联,当一个线程A调用对象的一段synchronized代码时,
  它首先要获取与这个对象关联的对象锁标志,然后执行相应的代码,执行结束后,把这个对象锁标志返回给对象;因此,在线程A执行
  synchronized代码期间,如果另一个线程B也要执行同一对象的一段synchronized代码时(不一定与线程A执行的相同),它将
  要等到线程A执行完后,才能继续....
 
  如何利用wait() notify() notifyAll()?
 
  在synchronized代码被执行期间,线程可以调用对象的wait()方法,释放对象锁标志,进入等待状态,并且可以调用notify()或者
  notifyAll()方法通知正在等待的其他线程。notify()通知等待队列中的第一个线程,notifyAll()通知的是等待队列中的所有线程
例子程序:
/**
 *PrintNum.java
 * Created on 5:18:04 PM Feb 22, 2009
 *@author Quasar063501
 *@version 0.1
 *
 */
public class PrintNum {
private byte[] lock = new byte[0];  //自定义锁对象,这样代价最小,也可已使用当前对象this
public void demo() {
PrintThread a = new PrintThread("a");
PrintThread b = new PrintThread("b");
a.start();
b.start();
}
class PrintThread extends Thread {
public PrintThread(String name) {
this.setName(name);
}
public void run() {
synchronized(lock) {
for(int i =0; i < 100; i++) {
if(i % 10 == 0 && 0 != i) {
try {
lock.wait();   //暂时释放资源
lock.notify();       //唤醒另外一个进程
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println(this.getName()+": "+i);
}
}
}
}
}

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