java多线程入门（二）如何保证数据原子性

冒泡的肥皂
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  • 线程处理由于一些数据的操作非原子性的，这样对于在使用多线程的时候会造成数据的错乱，也就失去了对多线程使用的意义。
  • 所以说明下线程同步的一些方法

1.多线程有问题的例子

image.png

2.为了解决上面个的问题我们可以进行那些操作

2.1加锁

2.1.1锁 synchronized

Synchronized的升级顺序是 无锁–>偏向锁–>轻量级锁–>重量级锁，顺内不可逆

使用很简单写在非静态方法上锁的对象为this

写在静态方法中的时候锁的对象为当前的类

  • 同一个对象写在非静态方法上
  • 不同对象写在静态方法上
  • 每次获取到锁的线程执行完，才能让下个获取锁的线程执行，每次执行是同步的 image.png

写在代码块中注意锁的对象 synchronized(obj){}和方法的静态非静态一样

image.png

image.png

2.1.2锁 lock

lock锁获取和释放时手工的，所以用的时候注意在finally中释放锁

	private static int money = 0;
	Lock lock=new ReentrantLock();
	@Override
	public void run() {
		for (int i = 0; i < 10000; i++) {
			lock.lock();
			money++;
			lock.unlock();
		}
		System.out.println("处理后金额：" + money);
	}

lock锁的一些方法

方法名称描述
void lock()获得锁。如果锁不可用，则当前线程将被禁用以进行线程调度，并处于休眠状态，直到获取锁。
void lockInterruptibly()获取锁，如果可用并立即返回。如果锁不可用，那么当前线程将被禁用以进行线程调度，并且处于休眠状态，和lock()方法不同的是在锁的获取中可以中断当前线程（相应中断）。
Condition newCondition()获取等待通知组件，该组件和当前的锁绑定，当前线程只有获得了锁，才能调用该组件的wait()方法，而调用后，当前线程将释放锁。
boolean tryLock()只有在调用时才可以获得锁。如果可用，则获取锁定，并立即返回值为true；如果锁不可用，则此方法将立即返回值为false 。
boolean tryLock(long time, TimeUnit unit)超时获取锁，当前线程在一下三种情况下会返回： 1. 当前线程在超时时间内获得了锁；2.当前线程在超时时间内被中断；3.超时时间结束，返回false.
void unlock()释放锁。

lockInterruptibly() 通过这个方法获取锁的时候，是可以相应中断的。但是一旦获取了锁之后是不会相应中断的，因为interrupt()方法只能中断阻塞过程中的线程而不能中断正在运行过程中的线程。Synchronized只有获取到锁之后才能中断，等待锁时不可中断

2.1.3锁 ReadWriteLock锁
//返回用于读取操作的锁  
Lock readLock()   
//返回用于写入操作的锁  
Lock writeLock() 

ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();

lock.readLock().lock();
lock.readLock().unlock();

lock.writeLock().lock();
lock.writeLock().unlock();

ReentrantLock 是互斥锁。

ReadWriteLock 维护了一对相关的锁，一个用于只读操作，另一个用于写入操作；多个度之间不是互斥的，但是写和读是互斥的，写合写之间是互斥的；只要没有 writer，读取锁可以由多个 reader 线程同时保持，而写入锁是独占的。

2.2 synchronized和lock的区别

  • synchronized是关键字当有异常抛出时系统会自动释放锁，

    lock是个接口 释放锁需要手动，需要放在finally{}

  • synchronized是非公平的，

    lock可以设置公平和非公平 默认是非公平的

  • synchronized和lock都是可重入锁（就是获取当前的锁，调用别的地方也需要锁这个锁的类型一致可直接获取锁操作）

  • synchronized响应中断的时候需要调方法 Thread.currentThread().isInterrupted()去判断，但是在阻 塞获取锁的时候是无法中断的

    lock的tryLock和lockInterruptibly可以相应中断的

  • synchronized中如果执行比较久的话，其他线程会一直在阻塞等待中;

    lock的话可以使用tryLock和lockInterruptibly 采取中断或者到时间后自动退出；

  • 在读写的时候synchronized是排他锁，每个请求都必须获取到锁；

    ReadWriteLock锁可以把读写分离出来，如果都是读的情况可以同时获取锁提高效率

2.3采用原子性变量

private AtomicBoolean isTrue;
private AtomicInteger num;
private AtomicLong    numLong;
private AtomicReference reference;

2.2.1 AtomicReference

public class PeoperEntity {
	private String name;
	private String sex;
	
	public PeoperEntity(String name,String sex) {
		this.name=name;
		this.sex=sex;
	}
}

public static void main(String[] args) {
	PeoperEntity p1=new PeoperEntity("张三","1");
	PeoperEntity p2=new PeoperEntity("李四","2");
	PeoperEntity p3=new PeoperEntity("王五","3");
		
	AtomicReference<PeoperEntity> atomicReference = new AtomicReference<>();
	atomicReference.set(p1);
            
        //如果当前值是p1则修改为p2
	atomicReference.compareAndSet(p1, p2);
	System.out.println(atomicReference.get());

        //如果当前值是p1则修改为p3 因为p1变成了p2所以结果为p2
	atomicReference.compareAndSet(p1, p3);
	System.out.println(atomicReference.get());
	}

PeoperEntity [name=李四, sex=2]

PeoperEntity [name=李四, sex=2]

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