线程同步
- 处理多线程问题时,多个线程访问同一个对象,并且某些线程还想修改这个对象。这时候我们就需要线程同步。线程同步其实就是一种等待机制,多个需要同时访问此对象的线程进入这个 对象的等待池 形成队列,等待前面线程使用完毕,下一个线程再使用。
- 同步形成的条件: 队列 + 锁
- 由于同一个进程的多个线程共享同一块存储空间,在带来方便的同时,也带来了访问冲突问题,为了保证数据在方法中被访问时的正确性,在访问时加入锁机制synchronized,当一个线程获得对象的排它锁,独占资源,其他线程必须等待,使用后释放锁即可。存在以下问题:
- 一个线程持有锁会导致其他所有需要此锁的线程挂起。
- 在多线程竞争下,加锁,释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时,引起性能问题。
- 如果一个优先级高的线程等待一个优先级低的线程释放锁,会导致优先级倒置,引起性能问题。
同步方法
- 由于我们可以通过private关键字来保证数据对象只能被方法访问,所以我们只需要针对方法提出一套机制,这套机制就是synchronized关键字,它包括两种用法:
- synchronized方法
同步方法: public synchronized void method(){}
2. synchronized代码块
synchronized(Object lock){}
- synchronized方法控制对"对象"的访问,每个对象对应一把锁,每个synchronized方法都必须获得调用该方法的对象的锁才能执行,否则线程会阻塞,一旦方法执行,就独占该锁,直到该方法返回才释放锁,后面被阻塞的线程才能获得这个锁,继续执行。
- 缺陷: 若将一个大的方法声明为synchronized 将会影响效率,方法里面需要修改的内容才需要锁,锁的太多,浪费资源。
同步代码块
- 同步块: synchronized(Object){}
- Object称之为 同步监视器
- Object可以是任何对象,但是推荐使用共享资源作为同步监视器
- 同步方法中无需指定同步监视器,因为同步方法的同步监视器就是this,就是这个对象本身,或者是class对象。
- 同步监视器的执行过程
- 第一个线程访问,锁定同步监视器,执行其中代码。
- 第二个线程访问,发现同步监视器被锁定,无法访问。
- 第一个线程访问完毕,解锁同步监视器。
- 第二个线程访问,发现同步监视器没有锁,然后锁定并访问。
死锁
- 多个线程各自占有一些共享资源,并且互相等待其他线程占有的资源才能运行,而导致两个或多个线程都在等待对方释放资源,都停止执行的情形。某一个同步代码块同时拥有 两个以上对象的锁 时,就可能会发生死锁的问题。
- 产生死锁的必要条件:
- 互斥条件: 一个资源每次只能被一个线程使用。
- 请求与保持条件: 一个线程因请求资源而阻塞时,对已获得的资源保持不放。
- 不剥夺条件: 线程已获得的资源,在未使用完之前,不能强行剥夺。
- 循环等待条件: 若干线程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
- 只要想办法破坏以上四种条件的任意一个或者多个条件,就可以避免死锁情况的发生。