在 Java 中,多线程编程是很常见的,但多线程编程涉及到线程安全问题,需要使用同步技巧来保证线程安全。本文将介绍 Java 中的几种同步技巧,并提供适用于 Windows 平台的演示代码。
一、synchronized 关键字
synchronized 关键字是 Java 中最常用的同步技巧之一。它可以用来保证同一时刻只有一个线程访问代码块或方法。synchronized 可以用在方法上或代码块上,使用 synchronized 关键字的方法或代码块称为同步方法或同步代码块。
下面是一个使用 synchronized 关键字的示例:
public synchronized void doSomething() {
// 同步代码块
}
在上面的示例中,使用 synchronized 关键字修饰了 doSomething() 方法,这意味着在同一时刻只有一个线程能够访问该方法。
下面是一个使用 synchronized 关键字的代码块的示例:
synchronized (this) {
// 同步代码块
}
在上面的示例中,使用 synchronized 关键字修饰了一个代码块,该代码块使用 this 对象作为锁。这意味着在同一时刻只有一个线程能够访问该代码块。
二、ReentrantLock 类
ReentrantLock 类是 Java 中的另一种同步技巧。它提供了比 synchronized 更强大的同步机制,如可中断锁、公平锁等。
下面是一个使用 ReentrantLock 类的示例:
private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
public void doSomething() {
lock.lock();
try {
// 同步代码块
} finally {
lock.unlock();
}
}
在上面的示例中,使用 ReentrantLock 类创建了一个 lock 对象,然后在 doSomething() 方法中使用 lock() 方法获取锁,在 finally 块中使用 unlock() 方法释放锁。
三、Semaphore 类
Semaphore 类是 Java 中的另一种同步技巧。它允许多个线程同时访问共享资源,但限制了同时访问的线程数。
下面是一个使用 Semaphore 类的示例:
private Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
public void doSomething() {
try {
semaphore.acquire();
// 同步代码块
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
semaphore.release();
}
}
在上面的示例中,使用 Semaphore 类创建了一个 semaphore 对象,该对象允许同时访问的线程数为 3。在 doSomething() 方法中,使用 acquire() 方法获取许可证,进入同步代码块,最后使用 release() 方法释放许可证。
四、演示代码
下面是一个适用于 Windows 平台的演示代码,该代码演示了如何使用 synchronized 关键字来保证线程安全:
public class SyncDemo {
private int count = 0;
public synchronized void increment() {
count++;
}
public synchronized void decrement() {
count--;
}
public int getCount() {
return count;
}
public static void main(String[] args) {
SyncDemo syncDemo = new SyncDemo();
Thread t1 = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
syncDemo.increment();
}
});
Thread t2 = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
syncDemo.decrement();
}
});
t1.start();
t2.start();
try {
t1.join();
t2.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(syncDemo.getCount());
}
}
在上面的代码中,SyncDemo 类有三个方法:increment()、decrement() 和 getCount()。increment() 方法将 count 值加 1,decrement() 方法将 count 值减 1,getCount() 方法返回 count 值。
在 main() 方法中,创建了两个线程 t1 和 t2,分别执行 increment() 和 decrement() 方法。在执行完这两个线程后,输出 count 值。
使用 synchronized 关键字修饰的方法可以保证线程安全,因此在上面的代码中使用了 synchronized 关键字修饰 increment() 和 decrement() 方法。
总结
本文介绍了 Java 中的几种同步技巧,包括 synchronized 关键字、ReentrantLock 类和 Semaphore 类,并提供了适用于 Windows 平台的演示代码。在多线程编程中,使用同步技巧可以保证线程安全,避免出现意外的结果。