① java中什麼同步什麼是非同步分別用在什麼地方
java同步指的是synchronized機制,而非synchronized的都是非同步,弄懂同步的概念就大致明白了兩者的差別。
有關同步:
synchronized用來修飾一個方法或者一個代碼塊,它用來保證在同一時刻最多隻有一個線程執行該段代碼。
一、當兩個並發線程訪問同一個對象object中的這個synchronized(this)同步代碼塊時,一個時間內只能有一個線程得到執行。另一個線程必須等待當前線程執行完這個代碼塊以後才能執行該代碼塊。
二、然而,當一個線程訪問object的一個synchronized(this)同步代碼塊時,另一個線程仍然可以訪問該object中的非synchronized(this)同步代碼塊。
三、尤其關鍵的是,當一個線程訪問object的一個synchronized(this)同步代碼塊時,其他線程對object中所有其它synchronized(this)同步代碼塊的訪問將被阻塞。
四、第三個例子同樣適用其它同步代碼塊。也就是說,當一個線程訪問object的一個synchronized(this)同步代碼塊時,它就獲得了這個object的對象鎖。結果,其它線程對該object對象所有同步代碼部分的訪問都被暫時阻塞。
五、以上規則對其它對象鎖同樣適用。
示例代碼:
public class Thread1 implements Runnable {
public void run() {
synchronized(this) {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " synchronized loop " + i);
}
}
}
public static void main(String[] args) {
Thread1 t1 = new Thread1();
Thread ta = new Thread(t1, "A");
Thread tb = new Thread(t1, "B");
ta.start();
tb.start();
}
}
結果:
A synchronized loop 0
A synchronized loop 1
A synchronized loop 2
A synchronized loop 3
A synchronized loop 4
B synchronized loop 0
B synchronized loop 1
B synchronized loop 2
B synchronized loop 3
B synchronized loop 4
② java中同步有幾種方式啊
1。同步代碼塊:
synchronized(同一個數據){} 同一個數據:就是N條線程同時訪問一個數據。
2。
同步方法:
public synchronized 數據返回類型 方法名(){}
就
是使用 synchronized 來修飾某個方法,則該方法稱為同步方法。對於同步方法而言,無需顯示指定同步監視器,同步方法的同步監視器是
this
也就是該對象的本身(這里指的對象本身有點含糊,其實就是調用該同步方法的對象)通過使用同步方法,可非常方便的將某類變成線程安全的類,具有如下特徵:
1,該類的對象可以被多個線程安全的訪問。
2,每個線程調用該對象的任意方法之後,都將得到正確的結果。
3,每個線程調用該對象的任意方法之後,該對象狀態依然保持合理狀態。
註:synchronized關鍵字可以修飾方法,也可以修飾代碼塊,但不能修飾構造器,屬性等。
實現同步機制注意以下幾點: 安全性高,性能低,在多線程用。性能高,安全性低,在單線程用。
1,不要對線程安全類的所有方法都進行同步,只對那些會改變共享資源方法的進行同步。
2,如果可變類有兩種運行環境,當線程環境和多線程環境則應該為該可變類提供兩種版本:線程安全版本和線程不安全版本(沒有同步方法和同步塊)。在單線程中環境中,使用線程不安全版本以保證性能,在多線程中使用線程安全版本.
線程通訊:
為什麼要使用線程通訊?
當
使用synchronized
來修飾某個共享資源時(分同步代碼塊和同步方法兩種情況),當某個線程獲得共享資源的鎖後就可以執行相應的代碼段,直到該線程運行完該代碼段後才釋放對該
共享資源的鎖,讓其他線程有機會執行對該共享資源的修改。當某個線程佔有某個共享資源的鎖時,如果另外一個線程也想獲得這把鎖運行就需要使用wait()
和notify()/notifyAll()方法來進行線程通訊了。
Java.lang.object 里的三個方法wait() notify() notifyAll()
wait方法導致當前線程等待,直到其他線程調用同步監視器的notify方法或notifyAll方法來喚醒該線程。
wait(mills)方法
都是等待指定時間後自動蘇醒,調用wait方法的當前線程會釋放該同步監視器的鎖定,可以不用notify或notifyAll方法把它喚醒。
notify()
喚醒在同步監視器上等待的單個線程,如果所有線程都在同步監視器上等待,則會選擇喚醒其中一個線程,選擇是任意性的,只有當前線程放棄對該同步監視器的鎖定後,也就是使用wait方法後,才可以執行被喚醒的線程。
notifyAll()方法
喚醒在同步監視器上等待的所有的線程。只用當前線程放棄對該同步監視器的鎖定後,才可以執行被喚醒的線程
③ java多線程開發的同步機制有哪些
Java同步
標簽: 分類:
一、關鍵字:
thread(線程)、thread-safe(線程安全)、intercurrent(並發的)
synchronized(同步的)、asynchronized(非同步的)、
volatile(易變的)、atomic(原子的)、share(共享)
二、總結背景:
一次讀寫共享文件編寫,嚯,好傢伙,竟然揪出這些零碎而又是一路的知識點。於是乎,Google和翻閱了《Java參考大全》、《Effective Java Second Edition》,特此總結一下供日後工作學習參考。
三、概念:
1、 什麼時候必須同步?什麼叫同步?如何同步?
要跨線程維護正確的可見性,只要在幾個線程之間共享非 final 變數,就必須使用 synchronized(或 volatile)以確保一個線程可以看見另一個線程做的更改。
為了在線程之間進行可靠的通信,也為了互斥訪問,同步是必須的。這歸因於java語言規范的內存模型,它規定了:一個線程所做的變化何時以及如何變成對其它線程可見。
因為多線程將非同步行為引進程序,所以在需要同步時,必須有一種方法強制進行。例如:如果2個線程想要通信並且要共享一個復雜的數據結構,如鏈表,此時需要
確保它們互不沖突,也就是必須阻止B線程在A線程讀數據的過程中向鏈表裡面寫數據(A獲得了鎖,B必須等A釋放了該鎖)。
為了達到這個目的,java在一個舊的的進程同步模型——監控器(Monitor)的基礎上實現了一個巧妙的方案:監控器是一個控制機制,可以認為是一個
很小的、只能容納一個線程的盒子,一旦一個線程進入監控器,其它的線程必須等待,直到那個線程退出監控為止。通過這種方式,一個監控器可以保證共享資源在
同一時刻只可被一個線程使用。這種方式稱之為同步。(一旦一個線程進入一個實例的任何同步方法,別的線程將不能進入該同一實例的其它同步方法,但是該實例
的非同步方法仍然能夠被調用)。
錯誤的理解:同步嘛,就是幾個線程可以同時進行訪問。
同步和多線程關系:沒多線程環境就不需要同步;有多線程環境也不一定需要同步。
鎖提供了兩種主要特性:互斥(mutual exclusion) 和可見性(visibility)。
互斥即一次只允許一個線程持有某個特定的鎖,因此可使用該特性實現對共享數據的協調訪問協議,這樣,一次就只有一個線程能夠使用該共享數據。
可見性要更加復雜一些,documents它必須確保釋放鎖之前對共享數據做出的更改對於隨後獲得該鎖的另一個線程是可見的 —— 如果沒有同步機制提供的這種可見性保證,線程看到的共享變數可能是修改前的值或不一致的值,這將引發許多嚴重問題
小結:為了防止多個線程並發對同一數據的修改,所以需要同步,否則會造成數據不一致(就是所謂的:線程安全。如java集合框架中Hashtable和
Vector是線程安全的。我們的大部分程序都不是線程安全的,因為沒有進行同步,而且我們沒有必要,因為大部分情況根本沒有多線程環境)。
2、 什麼叫原子的(原子操作)?
Java原子操作是指:不會被打斷地的操作。(就是做到互斥 和可見性?!)
那難道原子操作就可以真的達到線程安全同步效果了嗎?實際上有一些原子操作不一定是線程安全的。
那麼,原子操作在什麼情況下不是線程安全的呢?也許是這個原因導致的:java線程允許線程在自己的內存區保存變數的副本。允許線程使用本地的私有拷貝進
行工作而非每次都使用主存的值是為了提高性能(本人愚見:雖然原子操作是線程安全的,可各線程在得到變數(讀操作)後,就是各自玩
弄自己的副本了,更新操作(寫操作)因未寫入主存中,導致其它線程不可見)。
那該如何解決呢?因此需要通過java同步機制。
在java中,32位或者更少位數的賦值是原子的。在一個32位的硬體平台上,除了double和long型的其它原始類型通常都
是使用32位進行表示,而double和long通常使用64位表示。另外,對象引用使用本機指針實現,通常也是32位的。對這些32位的類型的操作是原
子的。
這些原始類型通常使用32位或者64位表示,這又引入了另一個小小的神話:原始類型的大小是由語言保證的。這是不對的。java語言保證的是原始類型的表
數范圍而非JVM中的存儲大小。因此,int型總是有相同的表數范圍。在一個JVM上可能使用32位實現,而在另一個JVM上可能是64位的。在此再次強
調:在所有平台上被保證的是表數范圍,32位以及更小的值的操作是原子的。
3、 不要搞混了:同步、非同步
舉個例子:普通B/S模式(同步)AJAX技術(非同步)
同步:提交請求->等待伺服器處理->處理完返回 這個期間客戶端瀏覽器不能幹任何事
非同步:請求通過事件觸發->伺服器處理(這是瀏覽器仍然可以作其他事情)->處理完畢
可見,彼「同步」非此「同步」——我們說的java中的那個共享數據同步(synchronized)
一個同步的對象是指行為(動作),一個是同步的對象是指物質(共享數據)。
4、 Java同步機制有4種實現方式:(部分引用網上資源)
① ThreadLocal ② synchronized( ) ③ wait() 與 notify() ④ volatile
目的:都是為了解決多線程中的對同一變數的訪問沖突
ThreadLocal
ThreadLocal 保證不同線程擁有不同實例,相同線程一定擁有相同的實例,即為每一個使用該變數的線程提供一個該變數值的副本,每一個線程都可以獨立改變自己的副本,而不是與其它線程的副本沖突。
優勢:提供了線程安全的共享對象
與其它同步機制的區別:同步機制是為了同步多個線程對相同資源的並發訪問,是為了多個線程之間進行通信;而 ThreadLocal 是隔離多個線程的數據共享,從根本上就不在多個線程之間共享資源,這樣當然不需要多個線程進行同步了。
volatile
volatile 修飾的成員變數在每次被線程訪問時,都強迫從共享內存中重讀該成員變數的值。而且,當成員變數發生變化時,強迫線程將變化值回寫到共享內存。
優勢:這樣在任何時刻,兩個不同的線程總是看到某個成員變數的同一個值。
緣由:Java
語言規范中指出,為了獲得最佳速度,允許線程保存共享成員變數的私有拷貝,而且只當線程進入或者離開同步代碼塊時才與共享成員變數的原
始值對比。這樣當多個線程同時與某個對象交互時,就必須要注意到要讓線程及時的得到共享成員變數的變化。而 volatile
關鍵字就是提示 VM :對於這個成員變數不能保存它的私有拷貝,而應直接與共享成員變數交互。
使用技巧:在兩個或者更多的線程訪問的成員變數上使用 volatile 。當要訪問的變數已在 synchronized 代碼塊中,或者為常量時,不必使用。
線程為了提高效率,將某成員變數(如A)拷貝了一份(如B),線程中對A的訪問其實訪問的是B。只在某些動作時才進行A和B的同步,因此存在A和B不一致
的情況。volatile就是用來避免這種情況的。
volatile告訴jvm,它所修飾的變數不保留拷貝,直接訪問主內存中的(讀操作多時使用較好;線程間需要通信,本條做不到)
Volatile 變數具有 synchronized 的可見性特性,但是不具備原子特性。這就是說線程能夠自動發現 volatile
變數的最新值。Volatile
變數可用於提供線程安全,但是只能應用於非常有限的一組用例:多個變數之間或者某個變數的當前值與修改後值
之間沒有約束。
您只能在有限的一些情形下使用 volatile 變數替代鎖。要使 volatile 變數提供理想的線程安全,必須同時滿足下面兩個條件:
對變數的寫操作不依賴於當前值;該變數沒有包含在具有其他變數的不變式中。
sleep() vs wait()
sleep是線程類(Thread)的方法,導致此線程暫停執行指定時間,把執行機會給其他線程,但是監控狀態依然保持,到時後會自動恢復。調用sleep不會釋放對象鎖。
wait是Object類的方法,對此對象調用wait方法導致本線程放棄對象鎖,進入等待此對象的等待鎖定池,只有針對此對象發出notify方法(或notifyAll)後本線程才進入對象鎖定池准備獲得對象鎖進入運行狀態。
(如果變數被聲明為volatile,在每次訪問時都會和主存一致;如果變數在同步方法或者同步塊中被訪問,當在方法或者塊的入口處獲得鎖以及方法或者塊退出時釋放鎖時變數被同步。)
④ JAVA 中的同步機制有什麼作用
Java中的同步機制有四種:① ThreadLocal ② synchronized( ) ③ wait() 與 notify() ④ volatile
目的:都是為了解決多線程中的對同一變數的訪問沖突
(1)ThreadLocal 保證不同線程擁有不同實例,相同線程一定擁有相同的實例,即為每一個使用該變數的線程提供一個該變數值的副本,每一個線程都可以獨立改變自己的副本,而不是與其它線程的副本沖突。
(2)優勢:提供了線程安全的共享對象
(3)與其它同步機制的區別:同步機制是為了同步多個線程對相同資源的並發訪問,是為了多個線程之間進行通信;而 ThreadLocal 是隔離多個線程的數據共享,從根本上就不在多個線程之間共享資源,這樣當然不需要多個線程進行同步了。
(4)使用技巧:需要多個線程之間進行通信,使用同步機制;如果需要隔離多個線程之間的共享沖突,推薦使用 ThreadLocal (線程安全)。
⑤ JAVA中線程同步方法有哪些
JAVA中線程同步方法一般有以下三種:
1 wait方法:
該方法屬於Object的方法,wait方法的作用是使得當前調用wait方法所在部分(代碼塊)的線程停止執行,並釋放當前獲得的調用wait所在的代碼塊的鎖,並在其他線程調用notify或者notifyAll方法時恢復到競爭鎖狀態(一旦獲得鎖就恢復執行)。
調用wait方法需要注意幾點:
第一點:wait被調用的時候必須在擁有鎖(即synchronized修飾的)的代碼塊中。
第二點:恢復執行後,從wait的下一條語句開始執行,因而wait方法總是應當在while循環中調用,以免出現恢復執行後繼續執行的條件不滿足卻繼續執行的情況。
第三點:若wait方法參數中帶時間,則除了notify和notifyAll被調用能激活處於wait狀態(等待狀態)的線程進入鎖競爭外,在其他線程中interrupt它或者參數時間到了之後,該線程也將被激活到競爭狀態。
第四點:wait方法被調用的線程必須獲得之前執行到wait時釋放掉的鎖重新獲得才能夠恢復執行。
2 notify方法和notifyAll方法:
notify方法通知調用了wait方法,但是尚未激活的一個線程進入線程調度隊列(即進入鎖競爭),注意不是立即執行。並且具體是哪一個線程不能保證。另外一點就是被喚醒的這個線程一定是在等待wait所釋放的鎖。
notifyAll方法則喚醒所有調用了wait方法,尚未激活的進程進入競爭隊列。
3 synchronized關鍵字:
第一點:synchronized用來標識一個普通方法時,表示一個線程要執行該方法,必須取得該方法所在的對象的鎖。
第二點:synchronized用來標識一個靜態方法時,表示一個線程要執行該方法,必須獲得該方法所在的類的類鎖。
第三點:synchronized修飾一個代碼塊。類似這樣:synchronized(obj) { //code.... }。表示一個線程要執行該代碼塊,必須獲得obj的鎖。這樣做的目的是減小鎖的粒度,保證當不同塊所需的鎖不沖突時不用對整個對象加鎖。利用零長度的byte數組對象做obj非常經濟。