Java多线程同步问题的探究

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1、众所周知，在Java多线程编程中，一个非常重要的方而就是线程的同步问题。关于线程的同步，一般冇以下解决方法：1.在需要同步的方法的方法签名中加入synchronized关键字。2.使用synchronized块对需要进行同步的代码段进行同步。3.使用JDK5屮提供的java.util.concunent.lock包屮的Lock对象。另外，为了解决多个线程对同-•变量进行访问时可能发牛:的安全性问题，我们不仅可以采用同步机制，更可以通过JDK1.2中加入的ThreadLocal来保证更好的并发性。本篇中,将详细的讨论Java多线程同步机制,并对ThreadLocal做出探讨。大致的目录

2、结构如下：一、线程的先来后到——问题的提出：为什么耍有多线程同步?Java多线程同步的机制是什么？二、给我一把锁，我能创造一个规矩——传统的多线程同步编程方法有哪些?他们有何异同？三、Lock来了，大家都让开Java并发框架中的Lock详解。卩［【、你有我有全都有——ThreadLocal如何解决并发安全性？五、总结——Java线程安全的几种方法对比。一、线程的先来后到我们来举一个的例子：某餐厅的卫生间很小，几乎只能容纳一个人如测。为了保证不受干扰，如厕的人进入卫牛间，就要锁上房门。我们可以把卫牛•间想象成是共享的资源,而众多需要如厕的人可以被视作多个线程。假如卫牛间当前右人占川，那

3、么具他人必须等待,肓到这个人如厕完毕，打开房门走岀来为止。这就好比多个线程共享一个资源的时候，是一定要分出先来示到的。有人说：那如呆我没有这道门会怎样呢?让两个线程相互竞争，谁抢先了，谁就可以先干活，这样多好阿?但是我们知道：如果厕所没有门的话，如厕的人i起涌向测所，那么必然会发生争执，正常的如厕步骤就会被打乱，很有可能会发生意想不到的结果，例如某些人可能只好被迫在不正确的地方施肥……正是因为有这道门，任何一个单独进入如厕的人都可以顺利的完成他们的如厕过程，而不会被干扰，甚至发生以外的结果。这就是说，如测的时候耍讲究先来后到。那么在Java多线程程序当中，当多个线程竞争同一个资源的时

4、候，如何能够保证他们不会产生“打架,，的情况呢?有人说是使用同步机制。没错，像上面这个例子，就是典型的同步案例，一旦笫一位开始如厕，则笫二位必须等待笫一位结朿，才能开始他的如厕过程。一个线程，一旦进入某一过程，必须等待正常的返回，并退出这一过程，下一个线程才能开始这个过程。这里，最关键的就是卫生间的门。其实，卫生间的门担任的是资源锁的角色，只要如测的人锁上门，就相当于获得了这个锁，而当他打开锁出来以后，就相当于释放了这个锁。也就是说，多线程的线程同步机制实际上是靠锁的概念來控制的。那么在Java程序当中，锁是如何体现的呢？让我们从JVM的角度来看看锁这个概念：在Java程序运行时环境

5、屮,JVM需要对两类线程共享的数据进行协调：1）保存在堆屮的实例变量2）保存在方法区屮的类变最这两类数据是被所有线程共享的。（程序不需要协调保存在Java栈当中的数据。因为这些数据是属于拥有该栈的线程所私有的。）在java虚拟机中，每个对彖和类在逻辑上都是和一个监视器相关联的。对于对象來说，相关联的监视器保护对象的实例变量。对于类来说，监视器保护类的类变量。（如果一个对象没冇实例变虽,或者一个类没冇变量，相关联的临视器就什么也不临视。）为了实现监视器的排他性监视能力，java虚拟机为每一个对象和类都关联-个锁。代表任何时候只允许•个线程拥有的特权。线程访问实例变量或者类变量不需锁。但

6、是如果线程获取了锁，那么在它释放这个锁Z前，就没有其他线程町以获取同样数据的锁了。（锁住一个对彖就是获取对彖相关联的监视器）类锁实际上用对象锁来实现。当虚拟机装载-个class文件的吋候，它就会创建一个java.lang.Class类的实例。当锁住一个对象的吋候，实际上锁住的是那个类的Class对彖。一个线程可以多次对同一个对彖I二锁。对于每一个对彖，java虚拟机维护一个加锁计数器，线程每获得一次该对彖，计数器就加1,每释放一次，计数器就减1,当计数器值为0时，锁就被完全释放了。java编程人员不需要自己动手加锁，对象锁是java虚拟机内部使用的。在java程序中，只需要使用syn

7、chronized块或者synchronized方法就可以标志一个监视区域。当每次进入一个监视区域时，java虚拟机都会自动锁上対象或者类。看到这里，我想你们一定都疲劳了吧?o（n_A）o...哈哈。让我们休息一下，但是在这Z前，请你们一定要记着：当一个有限的资源被多个线程共亨的时候，为了保证对共亨资源的互斥访问，我们一定要给他们排出一个先来麻到。而要做到这一点，对象锁在这里起着非常重要的作用。