什么是java的线程安全？同步，异步

Posted 2020-12-29 smithxiao

线程是比进程更小的执行单位，是在进程基础上进行的进一步划分。所谓多线程是指进程在执行过程中可以产生多个同时存在、同时运行的线程。多进程机制可以合理利用资源，提高程序的运行效率。一个进程至少包含一个线程（JVM虚拟机的启动是多线程的，至少有两个线程：main 和垃圾回收机制）。

1、什么是线程安全？

进程在运行时为了更好的利用资源提高运行效率，会产生多个线程，但是这多个线程运行时，会对同一个资源同时进行操作，也称之为线程异步，例如:线程A,B在对同一个链表进行操作时，如果出现了A对链表进行读取的同时，线程B同时对其进行写入数据。显然这样是非常不好的。那么就需要线程同步。

2、何为线程同步？

线程同步:通俗而言就是，当线程A在对某一资源进行操作时，那么线程B以及其他线程就必须等待，此时不能对这一资源进行操作。即线程A、B按照预定的计划对这一资源进行非同时访问。

3、线程安全：对于线程异步，这样的线程在运行时是不安全的，所以就引进同步。

//java中实现多线程有两种方法，继承自Thread类，实现Runnable接口。
//1 继承自Thread接口需要实现run方法，
public class  ThreadDemo extends Thread{
    private String name;
    public ThreadDemo(String name){
        this.name=name;
    }
    //重写Thread类中的run方法
    public void run(){
        for(int i=0;i<=10;i++){
            System.out.println(name+"运行i="+i);
        }
    }
    public static void main(String [] name){
        new ThreadDemo("线程A").start();
        new ThreadDemo("线程B").start();
    }
}
结果证明:线程A,B交错运行。

public class RunnableDemo implements Runnable{
    private String name;
    public RunnableDemo(String name){
        this.name=name;
    }
    @Override
    public void run() {
        for(int i=1;i<=15;i++){
            System.out.println(name+"运行i="+i);
        }
        
    }  
    public static void main(String [] args){
        RunnableDemo demo1=new RunnableDemo("线程A");
        RunnableDemo demo2=new RunnableDemo("线程B");
        Thread thread1=new Thread(demo1);//实例化Thread类
        Thread thread2=new Thread(demo2);//实例化Thread类
        thread1.start();//启动线程
        thread2.start();//启动线程
    }
}
//注意启动多线程必须使用Thread类实现

Thread类与Runnable接口的区别，如果继承自Thread类，不适合多个线程共享资源，而实现了Runnable接口可以方便的实现资源共享。

 

public class ThreadDemo2 extends Thread{
    private String name;
    private int ticket=15;
    public void run(){
        for(int i=0;i<=15;i++){
            if(ticket>0){
                System.out.println(name+"卖票:ticket="+ticket--);
            }
        }
    }
    public ThreadDemo2(String name){
        this.name=name;
    }
    public static void main(String[] args){
        ThreadDemo2 demo1=new ThreadDemo2("线程A");
        ThreadDemo2 demo2=new ThreadDemo2("线程B");
        ThreadDemo2 demo3=new ThreadDemo2("线程C");
        new Thread(demo1).start();
        new Thread(demo2).start();
        new Thread(demo3).start();
    }
}
//结果证明线程A，B,C都各自卖出15张票

public class RunnableDemo2 implements Runnable{
   private int ticket=10;
    
    public void run() {
        for(int i=1;i<=5;i++){
            if(ticket>0){
                System.out.println("卖票:ticket="+ticket--);
            }
        }        
    }
    public static void main(String[] args) {
        RunnableDemo2 demo1=new RunnableDemo2();
        new Thread(demo1).start();
        new Thread(demo1).start();
        new Thread(demo1).start();
    }
}
//结果如下：卖票:ticket=10
卖票:ticket=9
卖票:ticket=8
卖票:ticket=7
卖票:ticket=6
卖票:ticket=5
卖票:ticket=4
卖票:ticket=3
卖票:ticket=2
卖票:ticket=1

实现Runnable接口与继承自Thread类在实现多线程中相比具备以下优势

(1) 适合多个具有相同程序代码的线程处理同一资源

(2)避免java单继承特征带来的局限

(3)代码能够被多个线程共享且数据独立存在，从而增强了程序的健壮性。

4、线程同步

同步是指同一时间段内只能运行一个线程，其他线程需要等待此线程完成后才可继续执行。同步可以解决线程中资源共享的安全问题，主要有同步代码块和同步方法两种方式完成。

1）同步代码块格式

synchronized(同步对象){

需要同步的代码块

}

public class SynchronizedDemo implements Runnable{
    private int ticket=5;
    public void run() {
        for(int i=1;i<=5;i++){
            synchronized (this) {
                if(ticket>0){
                    try{
                        Thread.sleep(1000);
                    }catch(Exception e){
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("卖票:ticket="+ticket--);
                }
                
            }
        }        
    }
    public static void main(String[] args) {
        SynchronizedDemo demo1=new SynchronizedDemo();
        new Thread(demo1).start();
        new Thread(demo1).start();
        new Thread(demo1).start();
    }
}

结果如下:

卖票:ticket=5
卖票:ticket=4
卖票:ticket=3
卖票:ticket=2
卖票:ticket=1

如果没有加入线程同步方法，则卖票会出现负数

另外有同步方法

格式如下:

synchronized 方法返回类型方法名称(参数列表){

}

5、线程的生命周期/

1）创建状态

2）就绪状态

3）运行状态

4）阻塞状态

5）终止状态

6、加入js的理解

先看一段代码

var x = document.getElementsByName(data);
var i;
for (i = 0; i < x.length; i++) {
   var value=x[i].id;
   $.getJSON(ctx + ‘/sys/dict/description‘, {
      value: value
   }, function (data) {
   var str = ‘&nbsp;<img src="/static/images/toolbox/description.png" title="‘+data.value+‘"/>‘;
   $(‘.tooltip-description [desc=‘+value+‘]‘).append(str);
 });

本段代码的意图是根据元素名取得页面上所有元素，然后逐个发送请求到后台，将根据该得到的数据在页面上进行展示，代码中，for循环应是一个原子操作，但$.getJSON()是异步请求数据，第一个请求还没结束，第二个就已经开始，导致数据混乱，因此应对for循环进行修改，使其变为线程安全，具体做法是在for循环之前加一段代码：

var x = document.getElementsByName(data);
var i;
$.ajaxSettings.async = false;
   for (i = 0; i < x.length; i++) {
      var value=x[i].id;
      $.getJSON(ctx + ‘/sys/dict/description‘, {
         value: value
      }, function (data) {
      var str = ‘&nbsp;<img src="/static/images/toolbox/description.png" title="‘+data.value+‘"/>‘;
      $(‘.tooltip-description [desc=‘+value+‘]‘).append(str);
       });

 

以上是关于什么是java的线程安全？同步，异步的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

Java多线程-线程安全问题

并发与并行同步与异步，线程安全的实现

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线程的线程的同步