java并发问题概述
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1什么是并发问题。 多个进程或线程同时(或着说在同一段时间内)访问同一资源会产生并发问题。 银行两操作员同时操作同一账户就是典型的例子。比如A、B操作员同时读取一余额为1000元的账户，A操作员为该账户增加100元，B操作员同时为该账户减去50元，A先提交，B后提交。最后实际账户余额为1000-50=950元，但本该为1000+100-50=1050。这就是典型的并发问题。如何解决？可以用锁。 2java中synchronized的用法 用法1
public class Test{
public synchronized void print(){
….;
}
}
某线程执行print()方法，则该对象将加锁。其它线程将无法执行该对象的所有synchronized块。 用法2
public class Test{
public void print(){
synchronized(this){
//锁住本对象
…;
}
}
}
同用法1,但更能体现synchronized用法的本质。 用法3
public class Test{
private String a = “test”;
public void print(){
synchronized(a){
//锁住a对象
…;
}
}
public synchronized void t(){
…;
//这个同步代码块不会因为print()而锁定.
}
}
执行print()，会给对象a加锁，注意不是给Test的对象加锁，也就是说Test对象的其它synchronized方法不会因为print()而被锁。同步代码块执行完，则释放对a的锁。 为了锁住一个对象的代码块而不影响该对象其它synchronized块的高性能写法：
public class Test{
private byte[] lock = new byte[0];
public void print(){
synchronized(lock){
…;
}
}
public synchronized void t(){
…;
}
}
静态方法的锁
public class Test{
public synchronized static void execute(){
…;
}
}
效果同
public class Test{
public static void execute(){
synchronized(TestThread.class){
…;
}
}
}
3 Java中的锁与排队上厕所。 锁就是阻止其它进程或线程进行资源访问的一种方式，即锁住的资源不能被其它请求访问。在JAVA中，sychronized关键字用来对一个对象加锁。比如:
public class MyStack {
int idx = 0;
char [] data = new char[6];
public synchronized void push(char c) {
data[idx] = c;
idx++;
}
public synchronized char pop() {
idx--;
return data[idx];
}
public static void main(String args[]){
MyStack m = new MyStack();
/**
下面对象m被加锁。严格的说是对象m的所有synchronized块被加锁。
如果存在另一个试图访问m的线程T，那么T无法执行m对象的push和
pop方法。
*/
m.pop();
//对象m被加锁。
}
}
Java的加锁解锁跟多个人排队等一个公共厕位完全一样。第一个人进去后顺手把门从里面锁住，其它人只好排队等。第一个人结束后出来时，门才会打开（解锁）。轮到第二个人进去，同样他又会把门从里面锁住，其它人继续排队等待。 用厕所理论可以很容易明白:一个人进了一个厕位，这个厕位就会锁住，但不会导致另一个厕位也被锁住，因为一个人不能同时蹲在两个厕位里。对于Java就是说：Java中的锁是针对同一个对象的，不是针对class的。看下例： MyStatckm1=newMyStack(); MyStatckm2=newMystatck(); m1.pop(); m2.pop(); m1对象的锁是不会影响m2的锁的，因为它们不是同一个厕位。就是说，假设有3线程t1,t2,t3操作m1，那么这3个线程只可能在m1上排队等，假设另2个线程t8,t9在操作m2，那么t8,t9只会在m2上等待。而t2和t8则没有关系，即使m2上的锁释放了，t1,t3可能仍要在m1上排队。原因无它，不是同一个厕位耳。 Java不能同时对一个代码块加两个锁，这和数据库锁机制不同，数据库可以对一条记录同时加好几种不同的锁。 4何时释放锁？ 一般是执行完毕同步代码块（锁住的代码块）后就释放锁，也可以用wait()方式半路上释放锁。wait()方式就好比蹲厕所到一半，突然发现下水道堵住了，不得已必须出来站在一边，好让修下水道师傅(准备执行notify的一个线程）进去疏通马桶，疏通完毕，师傅大喊一声:“已经修好了”(notify)，刚才出来的同志听到后就重新排队。注意啊，必须等师傅出来啊，师傅不出来，谁也进不去。也就是说notify后，不是其它线程马上可以进入封锁区域活动了，而是必须还要等notify代码所在的封锁区域执行完毕从而释放锁以后，其它线程才可进入。 这里是wait与notify代码示例：
public synchronized char pop() {
char c;
while (buffer.size() == 0) {
try {
this.wait();
//从厕位里出来
}
catch (InterruptedException e) {
// ignore it…
}
}
c = ((Character)buffer.remove(buffer.size()-1)).
charValue();
return c;
}
public synchronized void push(char c) {
this.notify();
//通知那些wait()的线程重新排队。注意：仅仅是通知它们重新排队。
Character charObj = new Character(c);
buffer.addElement(charObj);
}
//执行完毕，释放锁。那些排队的线程就可以进来了。
再深入一些。 由于wait()操作而半路出来的同志没收到notify信号前是不会再排队的，他会在旁边看着这些排队的人(其中修水管师傅也在其中）。注意，修水管的师傅不能插队，也得跟那些上厕所的人一样排队，不是说一个人蹲了一半出来后，修水管师傅就可以突然冒出来然后立刻进去抢修了，他要和原来排队的那帮人公平竞争，因为他也是个普通线程。如果修水管师傅排在后面，则前面的人进去后，发现堵了，就wait，然后出来站到一边，再进去一个，再wait，出来，站到一边，只到师傅进去执行notify.这样，一会儿功夫，排队的旁边就站了一堆人，等着notify. 终于，师傅进去，然后notify了，接下来呢？ 1.有一个wait的人（线程）被通知到。 2.为什么被通知到的是他而不是另外一个wait的人？取决于JVM.我们无法预先 判断出哪一个会被通知到。也就是说，优先级高的不一定被优先唤醒，等待 时间长的也不一定被优先唤醒，一切不可预知！(当然，如果你了解该JVM的 实现，则可以预知）。 3.他（被通知到的线程）要重新排队。 4.他会排在队伍的第一个位置吗？回答是：不一定。他会排最后吗？也不一定。 但如果该线程优先级设的比较高，那么他排在前面的概率就比较大。 5.轮到他重新进入厕位时，他会从上次wait()的地方接着执行，不会重新执行。 恶心点说就是，他会接着拉巴巴，不会重新拉。 6.如果师傅notifyAll().则那一堆半途而废出来的人全部重新排队。顺序不可知。 JavaDOC上说，Theawakenedthreadswillnotbeabletoproceeduntilthecurrentthreadrelinquishesthelockonthisobject(当前线程释放锁前，唤醒的线程不能去执行）。 这用厕位理论解释就是显而易见的事。 5Lock的使用 用synchronized关键字可以对资源加锁。用Lock关键字也可以。它是JDK1.5中新增内容。用法如下：
class BoundedBuffer {
final Lock lock = new ReentrantLock();
final Condition notFull = lock.newCondition();
final Condition notEmpty = lock.newCondition();
final Object[] items = new Object[100];
int putptr,takeptr,count;
public void put(Object x) throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while (count == items.length)
notFull.await();
items[putptr] = x;
if (++putptr == items.length) putptr = 0;
++count;
notEmpty.signal();
}
finally {
lock.unlock();
}
}
public Object take() throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while (count == 0)
notEmpty.await();
Object x = items[takeptr];
if (++takeptr == items.length) takeptr = 0;
--count;
notFull.signal();
return x;
}
finally {
lock.unlock();
}
}
}
(注：这是JavaDoc里的例子，是一个阻塞队列的实现例子。所谓阻塞队列，就是一个队列如果满了或者空了，都会导致线程阻塞等待。Java里的ArrayBlockingQueue提供了现成的阻塞队列，不需要自己专门再写一个了。) 一个对象的lock.lock()和lock.unlock()之间的代码将会被锁住。这种方式比起synchronize好在什么地方？简而言之，就是对wait的线程进行了分类。用厕位理论来描述，则是那些蹲了一半而从厕位里出来等待的人原因可能不一样，有的是因为马桶堵了，有的是因为马桶没水了。通知(notify)的时候，就可以喊：因为马桶堵了而等待的过来重新排队（比如马桶堵塞问题被解决了），或者喊，因为马桶没水而等待的过来重新排队(比如马桶没水问题被解决了）。这样可以控制得更精细一些。不像synchronize里的wait和notify，不管是马桶堵塞还是马桶没水都只能喊：刚才等待的过来排队！假如排队的人进来一看，发现原来只是马桶堵塞问题解决了，而自己渴望解决的问题（马桶没水）还没解决，只好再回去等待(wait)，白进来转一圈，浪费时间与资源。 Lock方式与synchronized对应关系： LockawaitsignalsignalAll synchronizedwaitnotifynotifyAll 注意：不要在Lock方式锁住的块里调用wait、notify、notifyAll 6利用管道进行线程间通信 原理简单。两个线程，一个操作PipedInputStream,一个操作PipedOutputStream。PipedOutputStream写入的数据先缓存在Buffer中,如果Buffer满，此线程wait。PipedInputStream读出Buffer中的数据，如果Buffer没数据，此线程wait。 （编辑：安卓应用网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |