详解线程同步和线程互斥，Java如何实现线程同步和互斥
Posted BarryYan_
tags:
篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了详解线程同步和线程互斥，Java如何实现线程同步和互斥相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
1 Why？
首先第一个问题，为什么进行线程同步和线程互斥？
最开始我们的操作系统的作业的调度单位是进程，但是由于每个进程都单独占据一个资源，而且进程的形态转换非常的耗费系统资源。
为了系统的调度更加轻量级，能够更好的支持并发，因此引入了线程这个概念。
PS：进程和线程的关系：
- 线程是进程的一个实体
- 同一进程内的不同线程共享该进程的系统资源
所以问题的答案来了，因为同一进程内的不同线程共享该进程的系统资源，这就导致了资源竞争的问题，为了能够解决这个问题，所以引入了线程互斥，就是为了能够在单位时间内只有一个线程共享该进程的系统资源。而进程同步就是让多个线程合理有序的访问该进程的系统资源。
2 What？
什么是线程同步？什么是线程互斥？
线程同步和线程互斥，类似于进程同步和进程互斥，在《操作系统》这本书中有另一个好听的名字：直接制约和间接制约
直接制约（同步关系）：
某些应用程序，为了完成某个任务而建立了两个或多个进程（源于进程间的合作）。
间接制约（互斥关系）：
多个程序并发执行时，由于共享系统资源（如CUP、I/O设备等）而导致这些并发执行的程序之间形成相互的制约
的关系。
因此，我们知道了线程同步和线程互斥的关系：
- 互斥是指某一资源同时只允许一个访问者对其进行访问，具有唯一性和排它性，访问是无序的。
- 同步是指在互斥的基础上，通过其它机制实现访问者对资源的有序访问。
- 同步其实已经实现了互斥，所以同步是一种更为复杂的互斥。
- 互斥是一种特殊的同步。
3 How？
Java如何实现线程同步和线程互斥？
先说简单的，Java实现线程互斥：
无线程互斥的情况：
/**
* @desc: 没有进行互斥的情况
* @author: YanMingXin
* @create: 2021/12/19-18:02
**/
public class Method0
private int value = 10;
private void reduce()
try
while (value == 0)
System.out.println("stop...");
return;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：" + value);
value--;
catch (Exception e)
e.printStackTrace();
private void make()
ThreadPoolExecutor poolExecutor = new ThreadPoolExecutor(3, 5, 3, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingDeque<>());
for (int i = 0; i < 20; i++)
poolExecutor.execute(() ->
reduce();
);
public static void main(String[] args)
Method0 methodA = new Method0();
methodA.make();
方式一：互斥锁synchronized
/**
* @desc: 互斥方式一
* @author: YanMingXin
* @create: 2021/12/19-17:48
**/
public class MethodA
private int value = 10;
private synchronized void reduce()
try
while (value == 0)
System.out.println("stop...");
return;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：" + value);
value--;
catch (Exception e)
e.printStackTrace();
private void make()
ThreadPoolExecutor poolExecutor = new ThreadPoolExecutor(3, 5, 3, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingDeque<>());
for (int i = 0; i < 20; i++)
poolExecutor.execute(() ->
reduce();
);
public static void main(String[] args)
MethodA methodA = new MethodA();
methodA.make();
方式二：可重入互斥锁ReentrantLock
/**
* @desc: 互斥方式二
* @author: YanMingXin
* @create: 2021/12/19-17:50
**/
public class MethodB
private int value = 10;
private ReentrantLock lock=new ReentrantLock();
private void reduce()
lock.lock();
try
while (value == 0)
System.out.println("stop...");
return;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：" + value);
value--;
catch (Exception e)
e.printStackTrace();
finally
lock.unlock();
private void make()
ThreadPoolExecutor poolExecutor = new ThreadPoolExecutor(3, 5, 3, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingDeque<>());
for (int i = 0; i < 20; i++)
poolExecutor.execute(() ->
reduce();
);
public static void main(String[] args)
MethodB methodA = new MethodB();
methodA.make();
然后，Java实现线程同步：
无线程同步的情况：
/**
* @desc: 无线程同步状态
* @author: YanMingXin
* @create: 2021/12/19-17:47
**/
public class Method0
private int value = 0;
private static List list = new ArrayList<String>();
static
list = Arrays.asList("1-Insert", "2-Delete", "3-Update", "4-Select");
private void reduce()
try
System.out.println(list.get(value));
JAVA多线程提高二:传统线程的互斥与同步&传统线程通信机制