Java 块同步

当我们在Java程序中启动两个或多个线程时，可能会出现这样的情况:多个线程尝试访问同一资源，最终由于并发而产生不可预见的结果问题。例如，如果多个线程尝试在同一个文件中写入，则它们可能会损坏数据，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，另一个线程可能会关闭同一个文件。

因此需要同步多个线程的动作，并确保在给定的时间点只有一个线程可以访问资源。这是使用称为监视器的概念来实现的。 Java 中的每个对象都与一个监视器相关联，线程可以锁定或解锁该监视器。一次只有一个线程可以持有监视器上的锁。

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同步块同步其任务。您可以在此块中保留共享资源。以下是同步语句的一般形式 -

语法

synchronized(objectidentifier) {
   // 访问共享变量和其他共享资源
} 

这里，objectidentifier 是对一个对象的引用，该对象的锁与该监视器关联同步语句代表。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，它们打印不按顺序的计数器值，但是当我们通过放入synchronized()块中打印计数器时，它会为两个线程按顺序打印计数器。

多线程没有同步的示例

这是一个简单的示例，它可能会或可能不会按顺序打印计数器值，每次运行它时，它都会根据线程的 CPU 可用性产生不同的结果。

示例

package com.yxjc123;

class PrintDemo {
   public void printCount() {
      try {
         for(int i = 5; i >  0; i--) {
            Thread.sleep(50);
            System.out.println("Counter   ---   "  + i );
         }
      } catch (Exception e) {
         System.out.println("Thread  interrupted.");
      }
   }
}

class ThreadDemo extends Thread {
   private Thread t;
   private String threadName;
   PrintDemo  printDemo;

   ThreadDemo( String name,  PrintDemo pd) {
      threadName = name;
      printDemo = pd;
   }
   
   public void run() {
      printDemo.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 printDemo = new PrintDemo();

      ThreadDemo t1 = new ThreadDemo( "Thread - 1 ", printDemo );
      ThreadDemo t2 = new ThreadDemo( "Thread - 2 ", printDemo );

      t1.start();
      t2.start();

      //等待线程结束
         try {
         t1.join();
         t2.join();
      } catch ( Exception e) {
         System.out.println("Interrupted");
      }
   }
} 

输出

每次运行该程序时都会产生不同的结果 -

Starting Thread - 1 
Starting Thread - 2 
Counter   ---   5
Counter   ---   5
Counter   ---   4
Counter   ---   4
Counter   ---   3
Counter   ---   3
Counter   ---   2
Counter   ---   2
Counter   ---   1
Counter   ---   1
Thread Thread - 1  exiting.
Thread Thread - 2  exiting. 

块级别同步的多线程示例

这是一个按顺序打印计数器值的相同示例，每次运行它时，它都会产生相同的结果。我们将同步关键字放在一个块上，以便计数器增量代码现在在方法执行期间根据对象被锁定。我们使用当前对象作为锁，并将其作为参数传递到同步块中。

示例

package com.yxjc123;

class PrintDemo {
   public void printCount() {
      try {
         for(int i = 5; i > 0; i--) {
            Thread.sleep(50);
            System.out.println("Counter   ---   "  + i );
         }
      } catch (Exception e) {
         System.out.println("Thread  interrupted.");
      }
   }
}

class ThreadDemo extends Thread {
   private Thread t;
   private String threadName;
   PrintDemo printDemo;

   ThreadDemo( String name, PrintDemo pd) {
      threadName = name;
      printDemo = pd;
   }
   
   public void run() {
      synchronized(printDemo) {
         printDemo.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 printDemo = new PrintDemo();

      ThreadDemo t1 = new ThreadDemo( "Thread - 1 ", printDemo );
      ThreadDemo t2 = new ThreadDemo( "Thread - 2 ", printDemo );

      t1.start();
      t2.start();

      //等待线程结束
      try {
         t1.join();
         t2.join();
      } catch ( Exception e) {
         System.out.println("Interrupted");
      }
   }
} 

输出

这每次都会产生相同的结果运行此程序时 -

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. 

在方法级别进行同步的多线程示例

这是按顺序打印计数器值的相同示例，每次运行它时，它都会生成相同的值结果。这次我们将同步关键字放在方法上，以便在方法执行期间根据对象锁定整个方法。

示例

package com.yxjc123;

class PrintDemo extends Thread {
   public void printCount() {
      try {
         for(int i = 5; i > 0; i--) {
            Thread.sleep(50);
            System.out.println("Counter --- " + i );
         }
      } catch (Exception e) {
         System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getName()+" interrupted.");
      }
   }
   public synchronized void run() {
      printCount();
      System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getName() + " exiting.");
   }
}
public class TestThread {
   public static void main(String args[]) {
      PrintDemo printDemo = new PrintDemo();
      Thread t1 = new Thread(printDemo );
      Thread t2 = new Thread(printDemo );
      t1.start();
      t2.start();
      //等待线程结束
      try {
         t1.join();
         t2.join();
      } catch ( Exception e) {
         System.out.println("Interrupted");
      }
   }
} 

输出

每次运行该程序时都会产生相同的结果 -

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.