为什么要线程同步,说出线程同步的几种方法
线程有时候回和其他线程共享一些资源,比如内存、数据库等。当多个线程同时读写同一份共享资源的时候,可能会发生冲突。这时候,我们就需要引入线程“同步”机制,即各位线程之间要有顺序使用,不能杂乱无章随意使用。
线程同步的方法
1、wait():使一个线程处于等待状态,并且释放所持有的对象的lock。
2、sleep():使一个正在运行的线程处于睡眠状态,是一个静态方法,调用此方法要捕捉InterruptedException异常。
3、notify():唤醒一个处于等待状态的线程,注意的是在调用此方法的时候,并不能确切的唤醒某一个等待状态的线程,而是由JVM确定唤醒哪个线程,而且不是按优先级。
4、notityAll ():唤醒所有处入等待状态的线程,注意并不是给所有唤醒线程一个对象的锁,而是让它们竞争。
扩展资料:
在一般情况下,创建一个线程是不能提高程序的执行效率的,所以要创建多个线程。但是多个线程同时运行的时候可能调用线程函数,在多个线程同时对同一个内存地址进行写入,由于CPU时间调度上的问题,写入数据会被多次的覆盖,所以就要使线程同步。
在多线程编程里面,一些敏感数据不允许被多个线程同时访问,此时就使用同步访问技术,保证数据在任何时刻,最多有一个线程访问,以保证数据的完整性。
参考资料:百度百科-线程同步
什么是线程的同步?为什么要实现线程的同步?
线程同步:是多个线程同时访问同一资源,等待资源访问结束,浪费时间,效率低
线程异步:访问资源时在空闲等待时同时访问其他资源,实现多线程机制
异步处理就是,你现在问我问题,我可以不回答你,等我用时间了再处理你这个问题.同步不就反之了,同步信息被立即处理 -- 直到信息处理完成才返回消息句柄;异步信息收到后将在后台处理一段时间 -- 而早在信息处理结束前就返回消息句柄
区别同步和异步
一个进程启动的多个不相干线程,它们相互之间关系为异步。
同步必须执行到底之后才能执行其他操作,而异步可以任意操作
同步的好处与弊端
好处:解决了线程的安全问题。
弊端:每次都有判断锁,降低了效率。
但是在安全与效率之间,首先考虑的是安全。
同步的前提
一、多个线程执行的时候需要同步,如果是单线程则不需要同步。
二、多个线程在执行的过程中是不是使用同一把锁。如果是,就是同步。否则不是同步。
synchronzied(obj){ }同一个所
synchronzied(new Object){ } 不是同一个锁
对run()中需要同步的代码进行同步,如果有的代码不需要同步,则不要放到同步代码块中去。
同步的表现形式有两种:
1、同步代码块,被同步关键字封装的代码就是同步代码块;
2、同步函数,被同步关键字修饰的函数就是同步函数。
同步代码块的锁是可以是任意对象,在执行之前就好创建好一个锁对象。那么同步函数的锁在哪里?
同步函数的锁就是调用该同步函数的对象,也就是this。
如果同步函数被static修饰,那么该同步函数的锁就是这个类在堆内存中形成的类文件对象。
这时候不一定有该类的对象,但一定有该类的字节码文件对象。
java中线程同步的几种方法
线程同步主要有以下种方法(示例中是实现计数的功能):
1、同步方法,即使用synchronized关键字修饰方法,例如:
publicsynchronizedvoidadd(intc){...}
2、同步代码块,即有synchronized关键字修饰的语句块,例如:
publicvoidaddAndGet(intc){
synchronized(this){
count+=c;
}
}
3、使用特殊域变量(volatile)实现线程同步,该方法不能保证绝对的同步。
例如:privatevolatileintcount=0;
4、使用锁实现线程同步,例如:
privateLocklock=newReentrantLock();
publicvoidadd(intc){
lock.lock();//上锁
try{
count+=c;
}finally{
lock.unlock();//解锁
}
}
5、使用原子变量实现线程同步,在java的util.concurrent.atomic包中提供了创建了原子类型变量的工具类,例如:
privateAtomicIntegercount=newAtomicInteger(1);
publicvoidadd(intc){
count.addAndGet(c);
}
6、使用局部变量实现线程同步,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。
ThreadLocal 类的常用方法
new ThreadLocal<T>() : 创建一个线程本地变量
get() : 返回此线程局部变量的当前线程副本中的值
initialValue() : 返回此线程局部变量的当前线程的"初始值"
t(T value) : 将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置为value
示例代码:
privatestaticThreadLocal<Integer>count=newThreadLocal<Integer>(){
@Override
protectedIntegerinitialValue(){
return1;
}
};
publicvoidadd(intc){
count.t(count.get()+c);
}
7、使用阻塞队列实现,例如LinkedBlockingQueue,具体使用可百度LinkedBlockingQueue的用法或查看java文档。
线程同步几种方式
进程中线程同步的四种常用方式:
1、 临界区(CCriticalSection)
当多个线程访问一个独占性共享资源时,可以使用临界区对象。拥有临界区的线程可以访问被保护起来的资源或代码段,其他线程若想访问,则被挂起,直到拥有临界区的线程放弃临界区为止。具体应用方式:
1、 定义临界区对象CcriticalSection g_CriticalSection;
2、 在访问共享资源(代码或变量)之前,先获得临界区对象,g_CriticalSection.Lock();
3、 访问共享资源后,则放弃临界区对象,g_CriticalSection.Unlock();
2、 事件(CEvent)
事件机制,则允许一个线程在处理完一个任务后,主动唤醒另外一个线程执行任务。比如在某些网络应用程序中,一个线程如A负责侦听通信端口,另外一个线程B负责更新用户数据,利用事件机制,则线程A可以通知线程B何时更新用户数据。每个Cevent对象可以有两种状态:有信号状态和无信号状态。Cevent类对象有两种类型:人工事件和自动事件。
自动事件对象,在被至少一个线程释放后自动返回到无信号状态;
人工事件对象,获得信号后,释放可利用线程,但直到调用成员函数ReSet()才将其设置为无信号状态。在创建Cevent对象时,默认创建的是自动事件。
1、1234CEvent(BOOL bInitiallyOwn=FALSE, BOOL bManualRet=FALSE, LPCTSTR lpszName=NULL, LPSECURITY_ATTRIBUTES lpsaAttribute=NULL);
bInitiallyOwn:指定事件对象初始化状态,TRUE为有信号,FALSE为无信号;
bManualRet:指定要创建的事件是属于人工事件还是自动事件。TRUE为人工事件,FALSE为自动事件;
后两个参数一般设为NULL,在此不作过多说明。
2、BOOL CEvent::SetEvent();
将Cevent类对象的状态设置为有信号状态。如果事件是人工事件,则Cevent类对象保持为有信号状态,直到调用成员函数RetEvent()将其重新设为无信号状态时为止。如果为自动事件,则在SetEvent()后将事件设置为有信号状态,由系统自动重置为无信号状态。
3、BOOL CEvent::RetEvent();
将事件的状态设置为无信号状态,并保持该状态直至SetEvent()被调用为止。由于自动事件是由系统自动重置,故自动事件不需要调用该函数。
一般通过调用WaitForSingleObject()函数来监视事件状态。
3、 互斥量(CMutex)
互斥对象和临界区对象非常相似,只是其允许在进程间使用,而临界区只限制与同一进程的各个线程之间使用,
但是更节省资源,更有效率。
4、 信号量(CSemphore)
当需要一个计数器来限制可以使用某共享资源的线程数目时,可以使用“信号量”对象。CSemaphore类对象保存了对当前访问某一个指定资源的线程的计数值,该计数值是当前还可以使用该资源的线程数目。如果这个计数达到了零,则所有对这个CSemaphore类对象所控制的资源的访问尝试都被放入到一个队列中等待,直到超时或计数值不为零为止。
CSemaphore(
LONG lInitialCount = 1,
LONG lMaxCount = 1,
LPCTSTR pstrName = NULL,
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpsaAttributes = NULL
);
lInitialCount:信号量对象的初始计数值,即可访问线程数目的初始值;
lMaxCount:信号量对象计数值的最大值,该参数决定了同一时刻可访问由信号量保护的资源的线程最大数目;
后两个参数在同一进程中使用一般为NULL,不作过多讨论;
一般是将当前可用资源计数设置为最大资源计数,每增加一个线程对共享资源的访问,当前可用资源计数就减1,只要当前可用资源计数大于0,就可以发出信号量信号。如果为0,则放入一个队列中等待。线程在处理完共享资源后,应在离开的同时通过ReleaSemaphore()函数将当前可用资源数加1。
线程同步在多线程编程中有什么作用?
线程同步是多线程编程中重要的概念。它的基本意思就是同步各个线程对资源(比如全局变量、文件)的访问。如果不对资源访问进行线程同步,就会产生资源访问冲突的问题。比如,一个线程正在读取一个全局变量,而读取全局变量的这个语句在C++语言中只是一条语句,但在CPU指令处理这个过程的时候需要用多条指令来处理这个读取变量的过程。如果这一系列指令被另外一个线程打断了,也就是说CPU还没有执行完全部读取变量的所有指令就去执行另外一个线程了,而另外一个线程却要对这个全局变量进行修改,修改完后又返回原先的线程,继续执行读取变量的指令,此时变量的值已经改变了,这样第一个线程的执行结果就不是预料的结果了。线程同步是多线程编程中重要的概念。它的基本意思就是同步各个线程对资源(比如全局变量、文件)的访问。如果不对资源访问进行线程同步,就会产生资源访问冲突的问题。比如,一个线程正在读取一个全局变量,而读取全局变量的这个语句在C++语言中只是一条语句,但在CPU指令处理这个过程的时候需要用多条指令来处理这个读取变量的过程。如果这一系列指令被另外一个线程打断了,也就是说CPU还没有执行完全部读取变量的所有指令就去执行另外一个线程了,而另外一个线程却要对这个全局变量进行修改,修改完后又返回原先的线程,继续执行读取变量的指令,此时变量的值已经改变了,这样第一个线程的执行结果就不是预料的结果了。