Java线程同步的四种方式详解

Java线程同步属于Java多线程与并发编程的核心点，需要重点掌握，下面我就来详解Java线程同步的4种主要的实现方式

什么是Java线程同步

当使用多个线程来访问同一个数据时，将会导致数据不准确，相互之间产生冲突，非常容易出现线程安全问题，如下图所示：

比如多个线程都在操作同一数据，都打算修改商品库存，这样就会导致数据不一致的问题。

线程同步的真实意思，其实是“排队”：几个线程之间要排队，一个一个对共享资源进行操作，而不是同时进行操作。

所以我们用同步机制来解决这些问题，加入同步锁以避免在该线程没有完成操作之前，被其他线程的调用，从而保证了该变量的唯一性和准确性。

Java线程同步的几种方式

1、使用synchronized关键字

这种方式比较灵活,修饰一个代码块，被修饰的代码块称为同步语句块。

其作用的范围是大括号{}括起来的代码，作用的对象是调用这个代码块的对象，如下格式：

synchronized(对象) { //得到对象的锁，才能操作同步代码
   需要被同步代码;
}

通常没有必要同步整个方法，使用synchronized代码块同步关键代码即可。

具体的示例如下：

public class SynchronizedThread {

class Bank {

private int account = 200;

public int getAccount() {
           return account;
       }

/**
        * 用同步方法实现
        *
        * @param money
        */
       public synchronized void save(int money) {
           account += money;
       }

/**
        * 用同步代码块实现
        *
        * @param money
        */
       public void save1(int money) {
           synchronized (this) {
               account += money;
           }
       }
   }

class NewThread implements Runnable {
       private Bank bank;

public NewThread(Bank bank) {
           this.bank = bank;
       }

@Override
       public void run() {
           for (int i = 0; i < 10; i++) {
               // bank.save1(10);
               bank.save(10);
               System.out.println(i + "账户余额为：" + bank.getAccount());
           }
       }

}

/**
    * 建立线程，调用内部类
    */
   public void useThread() {
       Bank bank = new Bank();
       NewThread new_thread = new NewThread(bank);
       System.out.println("线程1");
       Thread thread1 = new Thread(new_thread);
       thread1.start();
       System.out.println("线程2");
       Thread thread2 = new Thread(new_thread);
       thread2.start();
   }

public static void main(String[] args) {
       SynchronizedThread st = new SynchronizedThread();
       st.useThread();
   }

}

2.使用ReentrantLock

ReentrantLock类是可重入、互斥、实现了Lock接口的锁，它与使用synchronized方法具有相同的基本行为和语义，并且扩展了其能力。

private int account = 100;
//需要声明这个锁
private Lock lock = new ReentrantLock();
public int getAccount() {
   return account;
}
//这里不再需要synchronized
public void save(int money) {
   lock.lock();
   try{
       account += money;
   }finally{
       lock.unlock();
   }

}

synchronized 与 Lock 的对比

ReentrantLock是显示锁,手动开启和关闭锁，别忘记关闭锁；

synchronized 是隐式锁，出了作用域自动释放;

ReentrantLock只有代码块锁,synchronized 有代码块锁和方法锁;

使用 ReentrantLock锁，JVM 将花费较少的时间来调度线程，线程更好,并且具有更好的扩展性（提供更多的子类）;

优先使用顺序：

ReentrantLock> synchronized 同步代码块> synchronized 同步方法

3.使用原子变量实现线程同步

为了完成线程同步，我们将使用原子变量(Atomic***开头的)来实现。

比如典型代表：AtomicInteger类存在于java.util.concurrent.atomic中,该类表示支持原子操作的整数，采用getAndIncrement方法以原子方法将当前的值递加。

具体示例如下：

private AtomicInteger account = new AtomicInteger(100);

public AtomicInteger getAccount() {
   return account;
}

public void save(int money) {
   account.addAndGet(money);
}

4.ThreadLocal实现线程同步

如果使用ThreadLocal管理变量，则每一个使用该变量的线程都获得该变量的副本，副本之间相互独立，这样每一个线程都可以随意修改自己的变量副本，而不会对其他线程产生影响，从而实现线程同步。

具体代码示例如下：

//只改Bank类，其余代码与上同
public class Bank{
   // 创建一个线程本地变量 ThreadLocal
   private static ThreadLocal<Integer> account = new ThreadLocal<Integer>(){
       @Override
       //返回当前线程的"初始值"
       protected Integer initialValue(){
           return 100;
       }
   };
   public void save(int money){
       //设置线程副本中的值
       account.set(account.get()+money);
   }
   public int getAccount(){
       //返回线程副本中的值
       return account.get();
   }
}

来源：https://mikechen.cc/16863.html