1.線程同步
多線程引發(fā)的安全問題
一個非常經(jīng)典的案例现斋,銀行取錢的問題吟孙。假如你有一張銀行卡,里面有5000塊錢芥永,然后你去銀行取款2000塊錢篡殷。正在你取錢的時候,取款機正要從你的5000余額中減去2000的時候埋涧,你的老婆正巧也在用銀行卡對應(yīng)的存折取錢板辽,由于取款機還沒有把你的2000塊錢扣除,銀行查到存折里的余額還剩5000塊錢飞袋,準(zhǔn)備減去2000戳气。這時,有趣的事情發(fā)生了巧鸭,你和你的老婆從同一個賬戶共取走了4000元瓶您,但是賬戶最后還剩下3000元。
使用代碼模擬下取款過程:
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) {
// 創(chuàng)建一個賬戶,里面有存款5000元
Account account = new Account(5000);
// 模擬取錢過程
GetMoney getMoney = new GetMoney(account);
new Thread(getMoney, "你").start();
new Thread(getMoney, "你老婆").start();
}
}
class GetMoney implements Runnable {
private Account account;
public GetMoney(Account account) {
super();
this.account = account;
}
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "賬戶現(xiàn)在有"
+ account.getMoney() + "元");
// 使效果更明顯呀袱,休眠10ms
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
int money = account.getMoney() - 2000;
account.setMoney(money);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "取了2000元贸毕,賬戶現(xiàn)在有"
+ account.getMoney() + "元");
}
}
class Account {
private int money;
public Account(int money) {
super();
this.money = money;
}
public int getMoney() {
return money;
}
public void setMoney(int money) {
this.money = money;
}
}
看下打印信息:
你賬戶現(xiàn)在有5000元
你老婆賬戶現(xiàn)在有5000元
你取了2000元,賬戶現(xiàn)在有3000元
你老婆取了2000元夜赵,賬戶現(xiàn)在有3000元
同步鎖
從上面的案例可以看出明棍,當(dāng)多個線程同時訪問同一個數(shù)據(jù)時,很容易出現(xiàn)問題寇僧。為了避免這種情況出現(xiàn)摊腋,我們要保證線程同步互斥,就是指并發(fā)執(zhí)行的多個線程嘁傀,在同一時間內(nèi)只允許一個線程訪問共享數(shù)據(jù)兴蒸。
Java中可以使用synchronized關(guān)鍵字來取得一個對象的同步鎖。
// Object可以為任何對象细办,表示當(dāng)前線程取得該對象的鎖橙凳。
synchronized (Object) {
}
修改一下上面的案例,在run方法中加入同步鎖:
@Override
public void run() {
synchronized (this) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "賬戶現(xiàn)在有"
+ account.getMoney() + "元");
// 使效果更明顯笑撞,休眠10ms
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
int money = account.getMoney() - 2000;
account.setMoney(money);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ "取了2000元网棍,賬戶現(xiàn)在有" + account.getMoney() + "元");
}
}
看下打印信息:
你賬戶現(xiàn)在有5000元
你取了2000元抡蛙,賬戶現(xiàn)在有3000元
你老婆賬戶現(xiàn)在有3000元
你老婆取了2000元离赫,賬戶現(xiàn)在有1000元
當(dāng)你取錢的時候墓阀,取款機鎖定了你的賬戶,不允許其他人對賬戶進(jìn)行操作炉爆,當(dāng)你取完錢后堕虹,取款機釋放了你的賬戶卧晓,你的老婆才可以取錢芬首。
2.死鎖
同步鎖雖好,但也要科學(xué)使用逼裆,不然就會發(fā)生死鎖郁稍,何為死鎖,就是多個線程同時被阻塞胜宇,它們中的一個或者全部都在等待某個資源被釋放耀怜。
舉個栗子,兩個人面對面過獨木橋桐愉,甲和乙都已經(jīng)在橋上走了一段距離财破,即占用了橋的資源,甲如果想通過獨木橋的話从诲,乙必須退出橋面讓出橋的資源左痢,讓甲通過,但是乙不服,為什么讓我先退出去俊性,我還想先過去呢略步,于是就僵持不下,導(dǎo)致誰也過不了橋定页,這就是死鎖趟薄。
下面用一段簡單的代碼來模擬死鎖:
public class DeadlockTest {
public static void main(String[] args) {
String str1 = new String("資源1");
String str2 = new String("資源2");
new Thread(new Lock(str1, str2), "線程1").start();
new Thread(new Lock(str2, str1), "線程2").start();
}
}
class Lock implements Runnable {
private String str1;
private String str2;
public Lock(String str1, String str2) {
super();
this.str1 = str1;
this.str2 = str2;
}
@Override
public void run() {
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "運行");
synchronized (str1) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "鎖住"
+ str1);
Thread.sleep(1000);
synchronized (str2) {
// 執(zhí)行不到這里
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ "鎖住" + str2);
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
看下打印信息:
線程1運行
線程2運行
線程1鎖住資源1
線程2鎖住資源2
第一個線程鎖住了資源1(甲占有橋的一部分資源),第二個線程鎖住了資源2(乙占有橋的一部分資源)典徊,線程1企圖鎖住資源2(甲讓乙退出橋面杭煎,乙不從),進(jìn)入阻塞卒落,線程2企圖鎖住資源1(乙讓甲退出橋面岔帽,甲不從),進(jìn)入阻塞导绷,死鎖了犀勒。
死鎖的產(chǎn)生是有規(guī)律可循的,只有同時滿足以下四個條件妥曲,死鎖才會產(chǎn)生贾费。
1.互斥條件:一個資源每次只能被一個進(jìn)程使用。獨木橋每次只能通過一個人檐盟。
2.請求與保持條件:一個進(jìn)程因請求資源而阻塞時褂萧,對已獲得的資源保持不放。乙不退出橋面葵萎,甲也不退出橋面导犹。
3.不剝奪條件: 進(jìn)程已獲得的資源,在未使用完之前羡忘,不能強行剝奪谎痢。甲不能強制乙退出橋面,乙也不能強制甲退出橋面卷雕。
4.循環(huán)等待條件:若干進(jìn)程之間形成一種頭尾相接的循環(huán)等待資源關(guān)系节猿。如果乙不退出橋面,甲不能通過漫雕,甲不退出橋面滨嘱,乙不能通過。
知道了死鎖產(chǎn)生的必要條件浸间,在開發(fā)中就很容易避免死鎖問題了太雨。
3.寫在最后
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