线程如何同步和通讯

Posted 2020-09-27 TaoLeonis

线程同步

什么是线程同步？

线程同步的真实意思恰好相反，其实是“排队”。当使用多个线程来访问同一个数据时，非常容易出现线程安全问题(比如多个线程都在操作同一数据导致数据不一致),所以我们用同步机制来解决这些问题。
实现同步机制有两个方法：

1. 同步代码块：
   synchronized(同一个数据/锁){} 同一个数据：就是N条线程同时访问一个数据。
2. 同步方法：
   public synchronized 数据返回类型 方法名(){}
   同步方法的同步监视器（锁）是 this 也就是该对象的本身通过使用同步方法，可非常方便的将某类变成线程安全的类。

线程安全的类：

1. 这个类的对象可以同时被多个线程安全的访问。
2. 每个线程都能正常的执行原子操作，得到正确的结果。
3. 在每个线程的原子操作都完成后，对象处于逻辑上合理的状态。

注意：synchronized关键字可以修饰方法，也可以修饰代码块，但不能修饰构造器，属性等。实现同步机制注意以下几点： 安全性高，性能低，在多线程用。性能高，安全性低，在单线程用。

线程通讯：

为什么要使用线程通讯？

当使用synchronized 来修饰某个共享资源时(分同步代码块和同步方法两种情况）,当某个线程获得共享资源的锁后就可以执行相应的代码段，直到该线程运行完该代码段后才释放对该 共享资源的锁，让其他线程有机会执行对该共享资源的修改。当某个线程占有某个共享资源的锁时，如果另外一个线程也想获得这把锁运行就需要使用wait() 和notify()/notifyAll()方法来进行线程通讯了。

wait()：导致当前线程等待，直到其他线程调用同步监视器的notify方法或notifyAll方法来唤醒该线程。

wait(mills)：都是等待指定时间后自动苏醒，调用wait方法的当前线程会释放该同步监视器的锁定，可以不用notify或notifyAll方法把它唤醒。

notify()：唤醒在同步监视器上等待的单个线程
notifyAll()方法：唤醒在同步监视器上等待的单个线程

同步锁

线程同步的基本实现思路还是比较容易理解的。我们可以给共享资源加一把锁，这把锁只有一把钥匙。哪个线程获取了这把钥匙，才有权利访问该共享资源。
但是，现代的编程语言的设计思路都是把同步锁加在代码段上。确切的说，是把同步锁加在“访问共享资源的代码段”上。这一点一定要记住，同步锁是加在代码段上的。

public static final Object lock1 = new Object(); 

… f1() { 

synchronized(lock1){ // lock1 是公用同步锁 
  // 代码段 A 
// 访问共享资源 resource1 
// 需要同步 
} 
}