多线程的同步依靠的是对象锁机制,synchronized关键字的背后就是利用了封锁来实现对共享资源的互斥访问。
下面以一个简单的实例来进行对比分析。实例要完成的工作非常简单,就是创建10个线程,每个线程都打印从0到99这100个数字,我们希望线程之间不会出现交叉乱序打印,而是顺序地打印。
先来看第一段代码,这里我们在run()方法中加入了synchronized关键字,希望能对run方法进行互斥访问,但结果并不如我们希望那样,这是因为这里synchronized锁住的是this对象,即当前运行线程对象本身。代码中创建了10个线程,而每个线程都持有this对象的对象锁,这不能实现线程的同步。
代码
package com.vista; class MyThread implements java.lang.Runnable { private int threadId; public MyThread(int id) { this.threadId = id; } @Override public synchronized void run() { for (int i = 0; i < 100; ++i) { System.out.println("Thread ID: " + this.threadId + " : " + i); } } } public class ThreadDemo { /** * @param args * @throws InterruptedException */ public static void main(String[] args) throws InterruptedException { for (int i = 0; i < 10; ++i) { new Thread(new MyThread(i)).start(); Thread.sleep(1); } } } |
从上述代码段可以得知,要想实现线程的同步,则这些线程必须去竞争一个唯一的共享的对象锁。
基于这种思想,我们将第一段代码修改如下所示,在创建启动线程之前,先创建一个线程之间竞争使用的Object对象,然后将这个Object对象的引用传递给每一个线程对象的lock成员变量。这样一来,每个线程的lock成员都指向同一个Object对象。我们在run方法中,对lock对象使用synchronzied块进行局部封锁,这样就可以让线程去竞争这个唯一的共享的对象锁,从而实现同步。
代码
package com.vista; class MyThread implements java.lang.Runnable { private int threadId; private Object lock; public MyThread(int id, Object obj) { this.threadId = id; this.lock = obj; } @Override public void run() { synchronized (lock) { for (int i = 0; i < 100; ++i) { System.out.println("Thread ID: " + this.threadId + " : " + i); } } } } public class ThreadDemo { /** * @param args * @throws InterruptedException */ public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Object obj = new Object(); for (int i = 0; i < 10; ++i) { new Thread(new MyThread(i, obj)).start(); Thread.sleep(1); } } } |
从第二段代码可知,同步的关键是多个线程对象竞争同一个共享资源即可,上面的代码中是通过外部创建共享资源,然后传递到线程中来实现。我们也可以利用类成员变量被所有类的实例所共享这一特性,因此可以将lock用静态成员对象来实现,代码如下所示: