java 線程同步

xushaojieaaa 發(fā)布于2019-08-16 13:27 / 1979人閱讀

摘要：為什么線程同步當(dāng)我們有多個(gè)線程要對(duì)同一個(gè)資源進(jìn)行操作的時(shí)候，比如說(shuō)文件，這時(shí)候就不能讓多個(gè)線程同時(shí)操作這個(gè)文件了。程序完善要解決上面出現(xiàn)的問(wèn)題，就要用到我們最開(kāi)始說(shuō)的線程同步了。通過(guò)這個(gè)關(guān)鍵字，我們就能在執(zhí)行方法的時(shí)候，實(shí)現(xiàn)線程同步了。

為什么線程同步

當(dāng)我們有多個(gè)線程要對(duì)同一個(gè)資源進(jìn)行操作的時(shí)候，比如說(shuō)文件，這時(shí)候就不能讓多個(gè)線程同時(shí)操作這個(gè)文件了。因?yàn)楫?dāng)文件共享的時(shí)候，多個(gè)操作就會(huì)產(chǎn)生沖突。相信使用過(guò)git進(jìn)行團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的人就會(huì)有比價(jià)深刻的體會(huì)。

這時(shí)候就需要引入線程的同步機(jī)制。

所謂同步，是指一個(gè)一個(gè)執(zhí)行，也就是排隊(duì)，幾個(gè)線程排隊(duì)執(zhí)行，讓線程之間有一個(gè)先來(lái)后到的關(guān)系。這樣，就不會(huì)產(chǎn)生爭(zhēng)搶的現(xiàn)象，也就不會(huì)出現(xiàn)沖突。

問(wèn)題描述

一個(gè)有兩個(gè)線程的程序，第一個(gè)線程計(jì)算2~1000之間的偶數(shù)及個(gè)數(shù)，第二個(gè)線程計(jì)算1000~2000之間的偶數(shù)及個(gè)數(shù)。

初步實(shí)現(xiàn)

首先，我們根據(jù)題目來(lái)設(shè)計(jì)一下實(shí)現(xiàn)方式。

1.定義兩個(gè)線程。這里要定義自己的線程類，然后去設(shè)置計(jì)算偶數(shù)的開(kāi)始和結(jié)束
2.實(shí)現(xiàn)計(jì)算所給范圍內(nèi)的偶數(shù)和偶數(shù)個(gè)數(shù)
3.執(zhí)行線程

可以看到實(shí)現(xiàn)方式很簡(jiǎn)單。初步實(shí)現(xiàn)如下：

1.定義自己的線程類：

public class MyTread extends Thread {
    private int begin;          // 范圍開(kāi)始
    private int end;            // 范圍結(jié)束

    public MyTread(int begin, int end) {
        this.begin = begin;
        this.end = end;
    }
}

2.實(shí)現(xiàn)計(jì)算偶數(shù)以及偶數(shù)個(gè)數(shù)

@Override
public void run() {
    this.getEven(begin, end);
}

// 獲取偶數(shù)以及個(gè)數(shù)
private void getEven(int begin, int end) {
    int count = 0;
    System.out.println(begin + "～" + end + "之間的偶數(shù)為：");
    if (begin % 2 != 0) {
        begin += 1;
    }

    for (; begin <= end; begin += 2) {
        System.out.print(begin + " ");
        count++;
    }

    System.out.println();
    System.out.println("偶數(shù)個(gè)數(shù)為：" + count);
}

3.初始化線程，運(yùn)行

public static void main(String[] args) {
    MyTread tread1 = new MyTread(2, 500);
    MyTread tread2 = new MyTread(500, 1000);
    tread1.start();
    tread2.start();
}

注：這里為了展示后面的效果，所以將數(shù)字范圍減小。

看一下結(jié)果：

好像并不是我們想要的效果。我們想要這樣的效果：

我們想要每一部分的偶數(shù)和偶數(shù)個(gè)數(shù)都在一起，但是我們實(shí)現(xiàn)后的效果確實(shí)兩部分混亂出現(xiàn)的。

程序完善

要解決上面出現(xiàn)的問(wèn)題，就要用到我們最開(kāi)始說(shuō)的線程同步了。

根據(jù)我們開(kāi)始的介紹，發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)同步的一個(gè)條件就是有一個(gè)共享的資源。那么我們的代碼里什么是這個(gè)共享的資源呢？貌似沒(méi)有。所以先創(chuàng)建一個(gè)。

1.建立共享資源

我們這里的共享資源完全就可以是同一個(gè)對(duì)象，所以我們就另外建立一個(gè)類，用來(lái)示例共享資源。

public class Even {}

2.然后在共享類中建立計(jì)算偶數(shù)的方法：

public class Even {
    /**
     * 獲取某個(gè)范圍內(nèi)偶數(shù)以及個(gè)數(shù)
     * @param begin 統(tǒng)計(jì)開(kāi)始
     * @param end   統(tǒng)計(jì)結(jié)束
     */
    public synchronized void getEven(int begin, int end) {
        int count = 0;
        System.out.println(begin + "～" + end + "之間的偶數(shù)為：");
        if (begin % 2 != 0) {
            begin += 1;
        }

        for (; begin <= end; begin += 2) {
            System.out.print(begin + " ");
            count++;
        }

        System.out.println();
        System.out.println("偶數(shù)個(gè)數(shù)為：" + count);
    }
}

細(xì)心的人會(huì)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)方法跟我們最開(kāi)始寫(xiě)的方法有點(diǎn)不同，它多了一個(gè)關(guān)鍵字：synchronized。通過(guò)這個(gè)關(guān)鍵字，我們就能在執(zhí)行方法的時(shí)候，實(shí)現(xiàn)線程同步了。

3.最后在線程中調(diào)用共享方法

public class MyTread extends Thread {
    Even even;
    
    @Override
    public void run() {
        even.getEven(begin, end);
    }
}

這時(shí)候，我們?cè)賮?lái)執(zhí)行一下：

實(shí)現(xiàn)了我們想要的效果。

最后，附上完整代碼：

/**
 * 偶數(shù)類
 */
public class Even {
    /**
     * 獲取某個(gè)范圍內(nèi)偶數(shù)以及個(gè)數(shù)
     * @param begin 統(tǒng)計(jì)開(kāi)始
     * @param end   統(tǒng)計(jì)結(jié)束
     */
    public synchronized void getEven(int begin, int end) {
        int count = 0;
        System.out.println(begin + "～" + end + "之間的偶數(shù)為：");
        if (begin % 2 != 0) {
            begin += 1;
        }

        for (; begin <= end; begin += 2) {
            System.out.print(begin + " ");
            count++;
        }

        System.out.println();
        System.out.println("偶數(shù)個(gè)數(shù)為：" + count);
    }
}

public class MyTread extends Thread {
    Even even;
    private int begin;          // 范圍開(kāi)始
    private int end;            // 范圍結(jié)束

    public MyTread(Even even, int begin, int end) {
        this.even = even;
        this.begin = begin;
        this.end = end;
    }

    @Override
    public void run() {
        even.getEven(begin, end);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Even even = new Even();
        MyTread tread1 = new MyTread(even, 2, 500);
        MyTread tread2 = new MyTread(even, 500, 1000);
        tread1.start();
        tread2.start();
    }
}