java中實現線程同步的方法有哪些

所謂同步，就是在發出一個功能調用時，在沒有得到結果之前，該調用就不返回，同時其它線程也不能調用這個方法。按照這個定義，其實絕大多數函數都是同步調用(例如sin, isdigit等)。但是一般而言，我們在說同步、異步的時候，特指那些需要其他部件協作或者需要一定時間完成的任務。例如Window API函數SendMessage。該函數發送一個消息給某個窗口，在對方處理完消息之前，這個函數不返回。當對方處理完畢以后，該函數才把消息處理函數所返回的LRESULT值返回給調用者。

方法一：使用synchronized關鍵字

由于java的每個對象都有一個內置鎖，當用此關鍵字修飾方法時， 內置鎖會保護整個方法。在調用該方法前，需要獲得內置鎖，否則就處于阻塞狀態。

注： synchronized關鍵字也可以修飾靜態方法，此時如果調用該靜態方法，將會鎖住整個類。

注：同步是一種高開銷的操作，因此應該盡量減少同步的內容。通常沒有必要同步整個方法，使用synchronized代碼塊同步關鍵代碼即可。

synchronized 關鍵字用于保護共享數據。請大家注意“共享數據”，你一定要分清哪些數據是共享數據

實例：

package com.gcc.interview.synchro;
public class MybanRunnable implements Runnable{
	private Bank bank;
	public MybanRunnable(Bank bank) {
		this.bank = bank;
	}
	@Override
	public void run() {
		for(int i=0;i<10;i++) {
			bank.save1(100);
			System.out.println("賬戶余額是---"+bank.getAccount());
		}
	}
}

package com.gcc.interview.synchro;
class Bank{
	private int account = 100;
	
	public int getAccount() {
		return account;
	}
	//同步方法
	public synchronized void save(int money) {
		account+=money;
	}
	public void save1(int money) {
		//同步代碼塊
		synchronized(this) {
			account+=money;
		}
	}
	public void userThread() {
		Bank bank = new Bank();
		MybanRunnable my1 = new MybanRunnable(bank);
		System.out.println("線程1");
		Thread th2 = new Thread(my1);
		th2.start();
		System.out.println("線程2");
		Thread th3 = new Thread(my1);
		th3.start();
	}
}

方法二：wait和notify

wait():使一個線程處于等待狀態，并且釋放所持有的對象的lock。

sleep():使一個正在運行的線程處于睡眠狀態，是一個靜態方法，調用此方法要捕捉InterruptedException異常。

notify():喚醒一個處于等待狀態的線程，注意的是在調用此方法的時候，并不能確切的喚醒某一個等待狀態的線程，而是由JVM確定喚醒哪個線程，而且不是按優先級。

Allnotity():喚醒所有處入等待狀態的線程，注意并不是給所有喚醒線程一個對象的鎖，而是讓它們競爭。

方法三：使用特殊域變量volatile實現線程同步

a.volatile關鍵字為域變量的訪問提供了一種免鎖機制

b.使用volatile修飾域相當于告訴虛擬機該域可能會被其他線程更新

c.因此每次使用該域就要重新計算，而不是使用寄存器中的值

d.volatile不會提供任何原子操作，它也不能用來修飾final類型的變量

例如：

在上面的例子當中，只需在account前面加上volatile修飾，即可實現線程同步。

//只給出要修改的代碼，其余代碼與上同
        class Bank {
            //需要同步的變量加上volatile
            private volatile int account = 100;
            public int getAccount() {
                return account;
            }
            //這里不再需要synchronized 
            public void save(int money) {
                account += money;
            }
        ｝

注：多線程中的非同步問題主要出現在對域的讀寫上，如果讓域自身避免這個問題，則就不需要修改操作該域的方法。 用final域，有鎖保護的域和volatile域可以避免非同步的問題。

方法四：使用重入鎖實現線程同步

在JavaSE5.0中新增了一個java.util.concurrent包來支持同步。

ReentrantLock類是可重入、互斥、實現了Lock接口的鎖，它與使用synchronized方法和快具有相同的基本行為和語義，并且擴展了其能力。

ReenreantLock類的常用方法有：

注：ReentrantLock()還有一個可以創建公平鎖的構造方法，但由于能大幅度降低程序運行效率，不推薦使用

	private int account = 100;
	private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
	public int getAccount() {
		return account;
	}
	//同步方法
	public  void save(int money) {
		lock.lock();
		try {
			account+=money;
		} finally {
			lock.unlock();
		}
		
	}

注：關于Lock對象和synchronized關鍵字的選擇：

a.最好兩個都不用，使用一種java.util.concurrent包提供的機制，能夠幫助用戶處理所有與鎖相關的代碼。

b.如果synchronized關鍵字能滿足用戶的需求，就用synchronized，因為它能簡化代碼

c.如果需要更高級的功能，就用ReentrantLock類，此時要注意及時釋放鎖，否則會出現死鎖，通常在finally代碼釋放鎖

方法五：使用局部變量來實現線程同步

如果使用ThreadLocal管理變量，則每一個使用該變量的線程都獲得該變量的副本，副本之間相互獨立，這樣每一個線程都可以隨意修改自己的變量副本，而不會對其他線程產生影響。

ThreadLocal 類的常用方法

//只改Bank類，其余代碼與上同
        public class Bank{
            //使用ThreadLocal類管理共享變量account
            private static ThreadLocal<Integer> account = new ThreadLocal<Integer>(){
                @Override
                protected Integer initialValue(){
                    return 100;
                }
            };
            public void save(int money){
                account.set(account.get()+money);
            }
            public int getAccount(){
                return account.get();
            }
        }

注：ThreadLocal與同步機制

a.ThreadLocal與同步機制都是為了解決多線程中相同變量的訪問沖突問題。

b.前者采用以"空間換時間"的方法，后者采用以"時間換空間"的方式。

以上就是java中如何實現線程同步的詳細內容，更多請關注億速云其它相關文章！