什么是线程同步？(What is thread synchronization?)
当我们在程序中启动两个或多个线程时，可能存在多个线程尝试访问同一资源的情况，并且最终由于并发问题它们可能产生无法预料的结果。 例如，如果多个线程尝试在同一个文件中写入，那么它们可能会破坏数据，因为其中一个线程可以覆盖数据，或者当一个线程同时打开同一个文件时，另一个线程可能正在关闭同一个文件。
因此需要同步多个线程的操作，并确保只有一个线程可以在给定的时间点访问资源。 这是使用称为monitors的概念实现的。 Java中的每个对象都与一个监视器相关联，一个线程可以锁定或解锁。 一次只有一个线程可以锁定监视器。
Java编程语言提供了一种非常方便的方法来创建线程并使用synchronized块同步其任务。 您在此块中保留共享资源。 以下是同步声明的一般形式 -
语法 (Syntax)
synchronized(objectidentifier) {
// Access shared variables and other shared resources
}
这里， objectidentifier是对一个对象的引用，该对象的锁与synchronized语句所代表的监视器相关联。 现在我们将看到两个示例，我们将使用两个不同的线程打印计数器。 当线程不同步时，它们打印的计数器值不是按顺序排列的，但是当我们通过置于synchronized（）块内部打印计数器时，它会为两个线程按顺序打印计数器。
没有同步的多线程示例
这是一个简单的例子，可能会或可能不会按顺序打印计数器值，每次运行它时，它会根据线程的CPU可用性产生不同的结果。
例子 (Example)
class PrintDemo {
public void printCount() {
try {
for(int i = 5; i > 0; i--) {
System.out.println("Counter --- " + i );
}
} catch (Exception e) {
System.out.println("Thread interrupted.");
}
}
}
class ThreadDemo extends Thread {
private Thread t;
private String threadName;
PrintDemo PD;
ThreadDemo( String name, PrintDemo pd) {
threadName = name;
PD = pd;
}
public void run() {
PD.printCount();
System.out.println("Thread " + threadName + " exiting.");
}
public void start () {
System.out.println("Starting " + threadName );
if (t == null) {
t = new Thread (this, threadName);
t.start ();
}
}
}
public class TestThread {
public static void main(String args[]) {
PrintDemo PD = new PrintDemo();
ThreadDemo T1 = new ThreadDemo( "Thread - 1 ", PD );
ThreadDemo T2 = new ThreadDemo( "Thread - 2 ", PD );
T1.start();
T2.start();
// wait for threads to end
try {
T1.join();
T2.join();
} catch ( Exception e) {
System.out.println("Interrupted");
}
}
}
每次运行此程序时都会产生不同的结果 -
输出 (Output)
Starting Thread - 1
Starting Thread - 2
Counter --- 5
Counter --- 4
Counter --- 3
Counter --- 5
Counter --- 2
Counter --- 1
Counter --- 4
Thread Thread - 1 exiting.
Counter --- 3
Counter --- 2
Counter --- 1
Thread Thread - 2 exiting.
具有同步的多线程示例
下面是按顺序打印计数器值的相同示例，每次运行它时，都会产生相同的结果。
例子 (Example)
class PrintDemo {
public void printCount() {
try {
for(int i = 5; i > 0; i--) {
System.out.println("Counter --- " + i );
}
} catch (Exception e) {
System.out.println("Thread interrupted.");
}
}
}
class ThreadDemo extends Thread {
private Thread t;
private String threadName;
PrintDemo PD;
ThreadDemo( String name, PrintDemo pd) {
threadName = name;
PD = pd;
}
public void run() {
synchronized(PD) {
PD.printCount();
}
System.out.println("Thread " + threadName + " exiting.");
}
public void start () {
System.out.println("Starting " + threadName );
if (t == null) {
t = new Thread (this, threadName);
t.start ();
}
}
}
public class TestThread {
public static void main(String args[]) {
PrintDemo PD = new PrintDemo();
ThreadDemo T1 = new ThreadDemo( "Thread - 1 ", PD );
ThreadDemo T2 = new ThreadDemo( "Thread - 2 ", PD );
T1.start();
T2.start();
// wait for threads to end
try {
T1.join();
T2.join();
} catch ( Exception e) {
System.out.println("Interrupted");
}
}
}
每次运行此程序时都会产生相同的结果 -
输出 (Output)
Starting Thread - 1
Starting Thread - 2
Counter --- 5
Counter --- 4
Counter --- 3
Counter --- 2
Counter --- 1
Thread Thread - 1 exiting.
Counter --- 5
Counter --- 4
Counter --- 3
Counter --- 2
Counter --- 1
Thread Thread - 2 exiting.
