java中如何實作執行緒同步

方法一：使用synchronized關鍵字 

由於java的每個物件都有內建鎖定，當用此關鍵字修飾方法時， 內建鎖會保護整個方法。在呼叫方法前，需要取得內建鎖，否則就處於阻塞狀態。

附註： synchronized關鍵字也可以修飾靜態方法，此時如果呼叫該靜態方法，將會鎖住整個類別。

註：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程式碼區塊同步關鍵程式碼即可。

synchronized 關鍵字用於保護共享資料。請大家注意“共享資料”，你一定要分清哪些資料是共享資料

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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("账户余额是---"+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) {
		//同步代码块
		synchronized(this) {
			account+=money;
		}
	}
	public void userThread() {
		Bank bank = new Bank();
		MybanRunnable my1 = new MybanRunnable(bank);
		System.out.println("线程1");
		Thread th1 = new Thread(my1);
		th1.start();
		System.out.println("线程2");
		Thread th2 = new Thread(my1);
		th2.start();
	}
}

方法二：wait和notify

wait():使一個執行緒處於等待狀態，並且釋放所持有的物件的lock。

sleep():使正在執行的執行緒處於睡眠狀態，是一個靜態方法，呼叫此方法要捕捉InterruptedException異常。

notify():喚醒一個處於等待狀態的線程，注意的是在調用此方法的時候，並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，注意並不是給所有喚醒線程一個物件的鎖，而是讓它們競爭。

方法三：使用特殊域變數volatile實作執行緒同步

a.volatile關鍵字為域變數的存取提供了一個免鎖機制

b.使用volatile修飾域相當於告訴虛擬機器該域可能會被其他執行緒更新

c.因此每次使用該域就要重新計算，而不是使用暫存器中的值 

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

#例如： 

在上面的例子當中，只需在account前面加上volatile修飾，即可實現執行緒同步。

//只给出要修改的代码，其余代码与上同
        class Bank {
            //需要同步的变量加上volatile
            private volatile int account = 100;
            public int getAccount() {
                return account;
            }
            //这里不再需要synchronized 
            public void save(int money) {
                account += money;
            }
        ｝

附註：多執行緒中的非同步問題主要出現在對域的讀寫上，如果讓域本身避免這個問題，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：使用重入鎖定實作執行緒同步

在JavaSE5.0中新增了一個java.util.concurrent套件來支援同步。 

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

ReenreantLock類別的常用方法有：

#註：ReentrantLock()還有一個可以創造公平鎖的建構方法，但由於能大幅降低程式運作效率，不建議使用 

	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();
		}
		
	}

註：關於Lock物件和synchronized關鍵字的選擇： 

a.最好兩個都不用，使用一種java.util.concurrent套件提供的機制，能夠幫助使用者處理所有與鎖相關的程式碼。

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程式碼釋放鎖定 

方法五：使用局部變數來實現線程同步

如果使用ThreadLocal管理變量，則每一個使用該變數的執行緒都獲得該變數的副本，副本之間相互獨立，這樣每一個執行緒都可以隨意修改自己的變數副本，而不會對其他執行緒產生影響。

ThreadLocal 類別的常用方法

//只改Bank类，其余代码与上同
        public class Bank{
            //使用ThreadLocal类管理共享变量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();
            }
        }

附註：ThreadLocal與同步機制 

a.ThreadLocal與同步機制都是為了解決多執行緒中相同變數的存取衝突問題。 

b.前者採用以"空間換時間"的方法，後者採用以"時間換空間"的方式。

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