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上一讲中说到的第二个例子,通过synchronized块,指定获取对象锁来达到同步的目的。那有没有其它的方法,可以通过synchronized方法来实现呢?
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根据同步的原理:如果能获取一个共享对象锁或类锁,及可实现同步。那么我们是不是可以通过共享一个类锁来实现呢?
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是的,我们可以使用静态同步方法,根据静态方法的特性,它只允许类对象本身才可以调用,不能通过实例化一个类对象来调用。那么如果获得了这个静态方法的锁,也就是获得这个类锁,而这个类锁都是TestThread类锁,及达到了获取共享类锁的目的。
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实现代码如下:
package thread_test; /** * 测试扩展Thread类实现的多线程程序 * * @author ciding * @createTime Dec 7, 2011 9:37:25 AM * */ public class TestThread extends Thread{ private int threadnum; public TestThread(int threadnum) { this.threadnum = threadnum; } public static synchronized void staticTest(int threadnum) { for(int i = 0;i<1000;i++){ System.out.println("NO." + threadnum + ":" + i ); } } public static void main(String[] args) throws Exception { for(int i=0; i<10; i++){ new TestThread(i).start(); Thread.sleep(1); } } @Override public void run(){ staticTest(threadnum); } }
?运行结果略,与例二中一样。
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以上的内容主要是说明两个问题:同步块与同步方法。
1,同步块:获取的对象锁是synchronized(flag)中的flag对象锁。
2,同步方法:获取的是方法所属的类对象,及类对象锁。
???? 静态同步方法,由于多个线程都会共享,所以一定会同步。
???? 而非静态同步方法,只有在单例模式下才会同步。
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接下来说一说能在synchronized内部运行的wait方法、notify方法与notifyAll方法。
先看一段JDK API 1.6 文档的原话:
JDK API 1.6 文档 java.lang.Object类中的wait()方法: wait?
JDK API 1.6 文档 java.lang.Object类中的notify()方法: notify?
JDK API 1.6 文档 java.lang.Object类中的notifyAll()方法: notifyAll?
根据synchronized能够获取对象锁,及获取对象监视器,所以这几个方法在同步中利用也是天衣无缝。
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本来打算在线程最后的章节来实现生产者消费者模式的,这里就先实现个简单的试试水;好让童鞋们更顺水的了解这三个方法的使用。
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例子1
package thread; /** * main主函数 * * @author ciding * @createTime Dec 12, 2011 3:05:44 PM * */ public class ConsumerAndProducerThread { public static void main(String[] args) { Storage storage = new Storage(40,100); /** * 一共消费了60+61+62+63+64=310 */ for(int i=0; i<5; i++){ Consumer c = new Consumer(60+i, storage); c.start(); } /** * 一共生产了10+20+30+40+15+25+35+45+49+51=320 再加上初始化的40 一共360 */ Producer p1 = new Producer(10,storage); //生产10 Producer p2 = new Producer(20,storage); //生产20 Producer p3 = new Producer(30,storage); //生产30 Producer p4 = new Producer(40,storage); //生产40 Producer p5 = new Producer(15,storage); //生产15 Producer p6 = new Producer(25,storage); //生产25 Producer p7 = new Producer(35,storage); //生产35 Producer p8 = new Producer(45,storage); //生产45 Producer p9 = new Producer(49,storage); //生产49 Producer p10 = new Producer(51,storage); //生产51 p1.start(); p2.start(); p3.start(); p4.start(); p5.start(); p6.start(); p7.start(); p8.start(); p9.start(); p10.start(); } } /** * 生产者 * * @author ciding * @createTime Dec 12, 2011 3:05:35 PM * */ class Consumer extends Thread { private int neednum; // 生产产品的数量 private Storage storage; // 仓库 Consumer(int neednum, Storage storage) { this.neednum = neednum; this.storage = storage; } public void run() { storage.consume(neednum);// 消费指定数量的产品 } } /** * 消费者 * * @author ciding * @createTime Dec 12, 2011 3:06:03 PM * */ class Producer extends Thread { private int neednum; // 生产产品的数量 private Storage storage; // 仓库 Producer(int neednum, Storage storage) { this.neednum = neednum; this.storage = storage; } public void run() { storage.produce(neednum); // 生产指定数量的产品 } } /** * 仓库 * * @author ciding * @createTime Dec 12, 2011 3:06:31 PM * */ class Storage { public int max_size = 100; // 库存量初始值 public int curnum = 0; // 当前库存量初始值 Storage() { } Storage(int curnum, int max_size) { this.curnum = curnum; this.max_size = max_size; } /** * 生产指定数量的产品 * * @param neednum */ public synchronized void produce(int neednum) { /* 测试是否需要生产 */ while (neednum + curnum > max_size) { try { Thread.sleep(100); //模拟运行时间 System.out.println("要生产的产品数量" + neednum + "超过剩余库存量" + (max_size - curnum) + ",暂时不能执行生产任务!"); wait(); // 当前的生产线程等待 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } curnum += neednum; // 满足生产条件,则进行生产,这里简单的更改当前库存量 System.out.println("已经生产了" + neednum + "个产品,现仓储量为" + curnum); notify(); // 唤醒在此对象监视器上等待的某个线程 } /** * 消费指定数量的产品 * * @param neednum */ public synchronized void consume(int neednum) { // 测试是否可消费 while (curnum < neednum) { try { Thread.sleep(100);//模拟运行时间 System.out.println("仓储量为:" + curnum + ",不够消费:" + neednum); wait();// 当前的生产线程等待 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } curnum -= neednum; // 满足消费条件,则进行消费,这里简单的更改当前库存量 System.out.println("已经消费了" + neednum + "个产品,现仓储量为" + curnum); notify(); // 唤醒在此对象监视器上等待的某个线程 } }
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运行结果: 仓储量为:40,不够消费:60线程没有关闭,一直还在wait。
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细心的童鞋,应该已经看出问题的所在,在调用wait后,程序是通过调用notify()方法来唤醒在此对象监视器上等待的某个线程。
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另外,根据输出的结果,我们来分析一个wait()与notify()的调用。
a为能运行的生产者 a=10
b为能运行的消费者 b=5
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0:调用消费者,不成功,等待。(a=10,b=4)
1:调用了生产者,成功,唤醒了一个生产者/消费者。(a=1,b=5)
2:调用了10个生产,其中9个等待。(a=0,b=5)
3:调用一个消费,成功,然后调用notify()唤醒一个生产。(a=1,b=4)
4:连着调用三个消费,不成功,等待。(a=1,b=1)
5:调用唤醒的那个生产者,生产,成功,唤醒了一个生产者/消费者。(a=1,b=1)或略
6:调用消费者,成功,唤醒了一个生产者/消费者。(a=2,b=0)或略
7:调用唤醒的那个生产者,生产,成功,唤醒了一个生产者/消费者。(a=2,b=0)或略
8:调用唤醒的那个生产者,生产,成功,唤醒了一个生产者/消费者。(a=2,b=0)或略
9:调用唤醒的那个生产者,生产,成功,唤醒了一个生产者/消费者。(a=2,b=0)或略
10:调用唤醒的那个生产者,不成功,等待。(a=1,b=0)或略
11:调用唤醒的那个生产者,不成功,等待。(a=0,b=0)或略
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到此,可运行的线程为0,都在等待状态。
因为两个程序等待的对象都是curnum(产品量),所以唤醒的线程可能是生产者也可能是消费者。
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如果将程序中的notify()方法换成notifyAll()方法,及可实现简单的生产者消费者。
那是不是两个notify()方法都要换呢?
这一点,就留给童鞋们自己思考了,如果你已经把上面的内容仔细阅读,相信你会懂的其中的原理。
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关于同步的话题,对于synchronized的解讲,就先告一段落了。接下来的章节将从JDK 1.5及以上版本提供的Lock进行解读。
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