Java并发编程笔记1-竞争条件&初识原子类&可重入锁

Posted 2020-10-26 妮蔻

我们知道，在多线程访问一个共享变量的时候会发生安全问题。

首先看下面例子：

public class Counter {
    private int count;

    public void add(){
        try{
            for (int i = 0;i<200;i++){
                Thread.sleep(100);
                this.count++;
                System.out.println(this.count);
            }
        }catch (Exception e ){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        final Counter counter = new Counter();

        new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                counter.add();
            }
        }).start();

        new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                counter.add();
            }
        }).start();

        new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                counter.add();
            }
        }).start();
    }
}

运行结果如下：

如果没发生线程对数据的赃操作，3个线程执行，结果会累加到600的，看上面结果明显没有，并且出现一下重复的数据。这是因为存在3个线程同时操作同一个数字，导致输出重复数字。

 

解决办法：

　　1.在方法上加上synchronized关键字。如下图：

　　

虽然结果不会出现重复，但是synchronized效率及其低下，运行速度明显被拖慢。原因是，for循环中的i变量是每个线程都有独自的局部变量，各不影响，但是每个线程都要排队进入这个方法，排队睡觉，这样就导致效率低下

 

　　2.在竞争条件上加synchronized，我们知道各个线程其实竞争的是count这个成员变量。因此在此地方加即可。如下图：

　　

这样运行效率比方法一快了很多，因为省去了排队进入方法，排队睡觉。只需要排队取count值即可，这样效率比方法一快。

注意上图中，输出语句并不是竞争条件，并不一定要放在synchroized里面，这里放在里面是为了让线程取到值自增后立即输出，这样输出就不会发生混论，不发生抢占输出问题，一样能累加到600，

如果把输出放在synchronized外面会出现值有重复现象，因为累加后的值并没有立即输出，这样导致输出混乱，但仍然能加到600.知识输出不安全罢了。

 

　　3.使用原子类型，比如将上面的代码的int count类型改成AtomicInteger count类型，我们知道获取count的值然后再自加个1是可能会出现问题的，也就是结果出现重复数字。AtomicInteger类型是以同步的方法解决这个问题的。如下图：

结果如下图：

可以看到数字的输出没有严格的排队，但是数据确实给你保证的了，就是完整的加到600.这也恰恰因为不是严格的进行排队，才是的这种方法比前面两种方法的效率大大改进。

 

理论总结：synchronized是一种内部锁，就是所对象内部给我们提供的，因为每一个对象有一个状态变量，相当于一个锁，进入同步块，改变这个变量。别的线程进入之后就要判断这个变量有没有改变。

 

一个线程获取它本生已经持有的锁，这是可以成功的。我们知道多个线程同时抢占同一个锁它们是失败的。因为它们之间是互斥的。但是呢，一个线程再次获取一个自己已经拿过的锁是可以成功的，那么它是能够成功的。

看如下例子：

public class Widget {

    public synchronized void doSth(){

    }

}

public class ChildWidget extends Widget {
    @Override
    public synchronized void doSth() {
        super.doSth();
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        Widget w = new ChildWidget();
        w.doSth();
    }  
}

子类调用自己的方法的那个synchroized那个锁是w对象的这个锁，而在子类方法中的super.doSth（）父类中的方法的synchronized的锁也是w对象的锁。因此不要被子类继承父类的方法中的锁所迷惑了。

因此这种方式叫做内部锁的可重入机制，也叫可重入锁。