java线程间同步的几种方法
最全多线程经典面试题和答案

最全多线程经典⾯试题和答案Java实现线程有哪⼏种⽅式?1、继承Thread类实现多线程2、实现Runnable接⼝⽅式实现多线程3、使⽤ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程多线程同步有哪⼏种⽅法?Synchronized关键字,Lock锁实现,分布式锁等。
Runnable和Thread⽤哪个好?Java不⽀持类的多重继承,但允许你实现多个接⼝。
所以如果你要继承其他类,也为了减少类之间的耦合性,Runnable会更好。
Java中notify和notifyAll有什么区别?notify()⽅法不能唤醒某个具体的线程,所以只有⼀个线程在等待的时候它才有⽤武之地。
⽽notifyAll()唤醒所有线程并允许他们争夺锁确保了⾄少有⼀个线程能继续运⾏。
为什么wait/notify/notifyAll这些⽅法不在thread类⾥⾯?这是个设计相关的问题,它考察的是⾯试者对现有系统和⼀些普遍存在但看起来不合理的事物的看法。
回答这些问题的时候,你要说明为什么把这些⽅法放在Object类⾥是有意义的,还有不把它放在Thread类⾥的原因。
⼀个很明显的原因是JAVA提供的锁是对象级的⽽不是线程级的,每个对象都有锁,通过线程获得。
如果线程需要等待某些锁那么调⽤对象中的wait()⽅法就有意义了。
如果wait()⽅法定义在Thread类中,线程正在等待的是哪个锁就不明显了。
简单的说,由于wait,notify和notifyAll都是锁级别的操作,所以把他们定义在Object类中因为锁属于对象。
为什么wait和notify⽅法要在同步块中调⽤?主要是因为Java API强制要求这样做,如果你不这么做,你的代码会抛出IllegalMonitorStateException异常。
还有⼀个原因是为了避免wait 和notify之间产⽣竞态条件。
什么是死锁?如何避免死锁?死锁就是两个线程相互等待对⽅释放对象锁。
Java多线程同步问题分析

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关键词 : M; 程 ; J V 进 多线 程 ; 享 数据 ; 共 同步 机 制
中图分类号 :P 1 T 32
文献标识码 : A
D :03 6  ̄i n1 0—9 02 1. .1 OI 1. 9 .s . 367 . 20 0 0 9 s 0 0 4
An l ss o h r b e o li h e d S n h 0 i a in i a a a y i n t e P o l m f Mu t-t r a y c r n z t0 n J v
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javawaitnotify原理

javawaitnotify原理Java中的wait和notify是用于线程间同步和通信的基本机制。
在理解wait和notify的原理之前,需要先了解一下Java中的线程模型。
线程模型:Java中的线程模型是基于操作系统提供的原始线程模型之上构建的,它提供了一种抽象层,使得开发者可以在更高的层次上使用线程。
在Java线程模型中,每个线程都与一个Java对象相关联。
一个线程可以通过关键字synchronized来获得一个与对象关联的监视器(monitor),进而实现对对象的访问控制。
wait方法:wait是一个定义在Object类中的方法,当一个线程执行该方法时,它会释放获得的监视器,并且进入等待状态。
线程会一直等待,直到另一个线程调用了同一个对象的notify或notifyAll方法,才会被唤醒。
notify方法:notify也是一个定义在Object类中的方法,它用于唤醒一个正在等待的线程。
如果有多个线程在等待,那么只能唤醒其中一个线程,具体唤醒哪个线程无法确定,因此在使用notify方法时需要谨慎。
notifyAll方法:notifyAll也是一个定义在Object类中的方法,它用于唤醒所有正在等待的线程。
当多个线程同时等待一个对象的监视器时,可以使用notifyAll方法来唤醒所有线程。
wait和notify的原理:1. 对象的监视器:每个Java对象都有一个与之相关联的监视器,用来实现对该对象的访问控制。
监视器是一个内部锁(或称为互斥锁),它可以被线程获得或释放。
当一个线程获得了一个对象的监视器后,其他线程必须等待,直到该线程释放了监视器。
2. wait的作用:当一个线程执行了对象的wait方法后,它会释放获得的监视器,并进入等待状态,等待其他线程调用该对象的notify或notifyAll方法来唤醒它。
3. notify的作用:当一个线程执行了对象的notify方法后,它会随机地选择一个正在等待这个对象的线程,并且唤醒它。
synchronized 语法概念

synchronized 语法概念synchronized 语法概念简介什么是 synchronized?synchronized 是 Java 语言中用于实现线程同步的关键字。
为什么需要线程同步?在多线程环境中,多个线程同时访问共享资源可能会引发数据竞争和结果不确定的问题。
为了避免这些问题,需要对多个线程的访问进行同步控制,保证数据的一致性和正确性。
synchronized 的作用synchronized 的主要作用是实现线程之间的同步,确保同一时刻只有一个线程可以访问被 synchronized 修饰的代码块或方法。
synchronized 的使用方式synchronized 关键字可以用于修饰代码块或方法,具体使用方式如下:1. 同步代码块使用 synchronized 关键字修饰一段代码块,可以确保同一时刻只有一个线程进入该代码块执行。
其基本语法如下:synchronized (obj) {// 需要同步的代码块}其中,obj 表示用于同步的对象,可以是任意的 Java 对象。
2. 同步方法使用 synchronized 关键字修饰一个方法,可以确保同一时刻只有一个线程可以进入该方法执行。
其基本语法如下:public synchronized void method() {// 需要同步的代码}注意,当一个线程访问 synchronized 修饰的 synchronized 方法时,该对象的其他 synchronized 方法也会被锁定,其他线程无法同时进入这些方法。
synchronized 的实现原理在 Java 中,每个对象都有一个监视器锁(也称为内置锁或互斥锁)。
当线程访问 synchronized 代码块时,会尝试获取该对象的监视器锁。
若获取成功,则执行同步代码块,并在执行完毕后释放锁;若获取失败,则线程进入阻塞状态,直到获取锁为止。
synchronized 的优缺点优点•简单易用,不需要手动管理锁的获取和释放。
多线程在Java中的应用及线程同步安全问题的解决方法

个 应 用程 序在 执行 过 程 中存在 一 个 内存空 间 的初 始入 口点地址 、一
该 方 式 的 优势 是 程 序 编 写 简 单 ,如 果 需 要 访 问 当前 线 程 , 无 须 使用
个 代码 执行 序 列 以及 用于 标 识进 程 结束 的 内存 出 口点 地址 ,在 进 程执 行 过 程 中 的每 一 个 时 间 点 均 有 唯 一 的 处 理 器 指 令 与 内存 单 元 地 址 相 对 应 。 Jv 语 言 中的线 程 没有 独立 的地 址空 间 ,它 必须 运 行在 处 于活 动 状态 的 应 aa 用 程 序进 程 中, 也 就 是说 线 程 是 由进 程 创 建 的 。线 程 需 要 操 作 系 统 的支
象 ,J v类 库 中 的 jv .a gT ra 类 可 以实 现 多 线 程 , 它 允 许 创 建 线 aa a a 1n. h ed
程 ,并可控 制所 创建 的线 程 。
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J v. ag Tr a类 是J v 中用 来表 示进 程 的类 ,通 过 定义 一 个线 程 aa 1n .h ed aa 类 并 让该 类继 承 Tra 类 后成 为 Tra 类 的 子类 , 则该 子类 就 可 以用 来表 h ed hed
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多线 程 是提 高计 算机 利用 率 的有 效手 段 ,从 宏观 上看 ,多线 程相 当 于
多个 作业 被 同 时执行 。这样 的 机制 对 于处 理 随机 事件 或 程序 交 互有 很 重要 的 作 用 。为 了达 到 多 线程 的 I的 ,J v语 言 把 线 程 处 理 成 一个 封 装 的对 aa
java 同步锁方法

java 同步锁方法Java中的同步锁方法是实现多线程同步的一种机制,它可以确保在同一时间只有一个线程访问共享资源,避免了多线程并发访问带来的数据不一致性和线程安全性问题。
在Java中,同步锁方法主要有synchronized关键字和Lock接口实现。
一、synchronized关键字synchronized关键字是Java中最常用的同步锁方法,它可以用来修饰方法和代码块。
当一个线程访问synchronized修饰的方法或代码块时,其他线程必须等待,直到当前线程释放锁才能继续执行。
1. 同步方法在Java中,使用synchronized修饰方法可以实现同步锁:```public synchronized void method(){// 需要同步的代码}```当一个线程访问该方法时,其他线程必须等待,直到当前线程执行完毕才能继续执行。
2. 同步代码块除了同步方法外,我们还可以使用synchronized修饰代码块来实现同步锁:```public void method(){synchronized(this){// 需要同步的代码}}```在这种情况下,只有当线程获取到this对象的锁时,才能执行同步代码块中的内容。
其他线程必须等待当前线程释放锁才能继续执行。
二、Lock接口除了synchronized关键字外,Java还提供了Lock接口来实现同步锁。
相比于synchronized关键字,Lock接口提供了更多的灵活性和可扩展性。
1. ReentrantLock类ReentrantLock是Lock接口的一个实现类,它提供了与synchronized关键字类似的功能,但更加灵活。
我们可以使用ReentrantLock类来实现同步锁:```Lock lock = new ReentrantLock();public void method(){lock.lock();try{// 需要同步的代码}finally{lock.unlock();}}```在这种情况下,当一个线程获取到锁后,其他线程必须等待,直到当前线程释放锁才能继续执行。
notify和wait用法
notify和wait用法在编程中,notify和wait是用于在多线程中实现线程间通信的重要方法。
它们是Java中Object类中的两个同步方法,用于协调线程的执行顺序和共享资源的访问。
本文将详细介绍notify和wait的用法,并比较它们的区别和注意事项。
1. notify用法:notify(方法用于唤醒在此对象监视器上等待的单个线程。
如果有多个线程在等待,它们中的任意一个被唤醒,具体哪一个线程被唤醒是随机的。
notify(方法必须在同步块或同步方法中调用,否则会抛出IllegalMonitorStateException异常。
示例代码如下:```javapublic class MyThread implements Runnableprivate final Object lock;public MyThread(Object lock)this.lock = lock;}public void rusynchronized (lock)trySystem.out.println("Thread " +Thread.currentThread(.getId( + " is waiting");lock.wait(; // 线程等待,释放锁System.out.println("Thread " +Thread.currentThread(.getId( + " is notified");} catch (InterruptedException e)e.printStackTrace(;}}}public static void main(String[] args) throws InterruptedExceptionObject lock = new Object(;Thread thread1 = new Thread(new MyThread(lock));Thread thread2 = new Thread(new MyThread(lock));thread1.start(;thread2.start(;Thread.sleep(1000); // 确保线程1和2都处于等待状态synchronized (lock)lock.notify(; // 随机唤醒一个线程}thread1.join(;thread2.join(;}```以上代码新建了两个线程,它们在同一个对象锁lock上等待,并通过lock.wait(方法释放锁。
JAVA多线程之间共享数据BlockingQueue介绍
JAVA多线程之间共享数据BlockingQueue介绍在JAVA的Concurrent包中,BlockingQueue很好的解决了多线程中,如何⾼效安全“传输”数据的问题。
通过这些⾼效并且线程安全的队列类,为我们快速搭建⾼质量的多线程程序带来极⼤的便利。
本⽂详细介绍了BlockingQueue家庭中的所有成员,包括他们各⾃的功能以及常见使⽤场景。
⼀、认识BlockingQueue阻塞队列,顾名思义,⾸先它是⼀个队列,⽽⼀个队列在数据结构中所起的作⽤⼤致如下图所⽰:从上图我们可以很清楚看到,通过⼀个共享的队列,可以使得数据由队列的⼀端输⼊,从另外⼀端输出;常⽤的队列主要有以下两种:(当然通过不同的实现⽅式,还可以延伸出很多不同类型的队列,DelayQueue就是其中的⼀种) 先进先出(FIFO):先插⼊的队列的元素也最先出队列,类似于排队的功能。
从某种程度上来说这种队列也体现了⼀种公平性。
后进先出(LIFO):后插⼊队列的元素最先出队列,这种队列优先处理最近发⽣的事件。
多线程环境中,通过队列可以很容易实现数据共享,⽐如经典的“⽣产者”和“消费者”模型中,通过队列可以很便利地实现两者之间的数据共享。
假设我们有若⼲⽣产者线程,另外⼜有若⼲个消费者线程。
如果⽣产者线程需要把准备好的数据共享给消费者线程,利⽤队列的⽅式来传递数据,就可以很⽅便地解决他们之间的数据共享问题。
但如果⽣产者和消费者在某个时间段内,万⼀发⽣数据处理速度不匹配的情况呢?理想情况下,如果⽣产者产出数据的速度⼤于消费者消费的速度,并且当⽣产出来的数据累积到⼀定程度的时候,那么⽣产者必须暂停等待⼀下(阻塞⽣产者线程),以便等待消费者线程把累积的数据处理完毕,反之亦然。
然⽽,在concurrent包发布以前,在多线程环境下,我们每个程序员都必须去⾃⼰控制这些细节,尤其还要兼顾效率和线程安全,⽽这会给我们的程序带来不⼩的复杂度。
好在此时,强⼤的concurrent包横空出世了,⽽他也给我们带来了强⼤BlockingQueue。
synchronize的用法
synchronize的用法Synchronize是一个关键词,它有多种语言中都能够找到它的存在。
在计算机领域中,synchronize是一个很常见的术语,而且在多线程程序中,使用synchronize是非常重要的。
下面将针对synchronize的用法作一些探讨。
1.概述synchronize是一种同步机制,它的作用是避免多个线程同时访问共享资源。
在多线程环境中,多个线程并发执行同一段代码时,可能会对共享资源进行读、写等操作,这样就会导致数据的不一致性和冲突。
如果不进行同步,就会导致程序的不可预料的行为和不正确的结果。
2.使用synchronize的方式Java中使用synchronize的方式有两种:synchronize方法和synchronize代码块。
(1)synchronize方法在Java中,可以在方法声明中使用synchronize关键字来同步方法,在方法前面加上synchronize关键字即可。
当一个线程获取了该方法的对象锁后,其他线程就必须等待该线程执行完该方法后才能再次获得该方法的对象锁。
这种方式适用于多个线程同时调用同一个类的实例方法时,需要把竞争控制在方法内部。
(2)synchronize代码块另一种方式是使用synchronize代码块,使用方式是在代码块之前加上synchronize关键字,并指定一个锁对象。
这种方式适用于多个线程同时访问同一段代码时需要把竞争控制在代码块内部。
3.锁的粒度选择锁的粒度是同步机制的一个重要问题。
锁的粒度越细,就越容易并发;锁的粒度越粗,就越能保证数据一致性。
因此,根据实际情况选择合适的锁的粒度是非常重要的。
在Java中,锁的粒度可以从最小的一个对象到整个类进行选择,锁的粒度越小,则锁定所需的时间也越短,程序的效率也就越高;锁的粒度越大,则数据的一致性就越容易得到保证。
4.死锁问题synchronize在多线程环境下确实是非常重要的同步机制,但是也会出现死锁问题。
002-多线程-锁-同步锁-synchronized几种加锁方式、Java对象头和Moni。。。
002-多线程-锁-同步锁-synchronized⼏种加锁⽅式、Java对象头和Moni。
⼀、synchronized概述基本使⽤ 为确保共享变量不会出现并发问题,通常会对修改共享变量的代码块⽤synchronized加锁,确保同⼀时刻只有⼀个线程在修改共享变量,从⽽避免并发问题。
synchronized结论: 1、java5.0之前,协调线程间对共享对象的访问的机制只有synchronized和volatile,但是内置锁在功能上存在⼀些局限性,jdk5增加了Lock以及ReentrantLock。
2、java5.0,增加了⼀种新的机制:显式锁ReentrantLock,注意它并不是替代内置锁synchronized的机制,⽽是当内置锁不适⽤时,作为⼀种可选的⾼级功能。
3、jdk6之后,synchronized与java.util.concurrent包中的ReentrantLock相⽐,由于JDK1.6中加⼊了针对锁的优化措施,使得synchronized与ReentrantLock的性能基本持平。
ReentrantLock只是提供了synchronized更丰富的功能,⽽不⼀定有更优的性能,所以在synchronized能实现需求的情况下,优先考虑使⽤synchronized来进⾏同步。
synchronized在JDK5之前⼀直被称为重量级锁,底层是使⽤操作系统的mutex lock实现的,是⼀个较为鸡肋的设计,⽽在JDK6对synchronized内在机制进⾏了⼤量显著的优化,加⼊了CAS,轻量级锁和偏向锁的功能,性能上已经跟ReentrantLock相差⽆⼏,⽽且synchronized在使⽤上更加简单,不易出错(避免哲学家就餐问题造成的死锁),因此如果仅仅是为了实现互斥,⽽不需要使⽤基于Lock的附加属性(中断、条件等),推荐优先使⽤synchronized。
1、synchronized的⼏种加锁⽅式以及基础说明修饰内容锁类型⽰例没加锁没加锁⽰例1修饰代码块任意对象锁⽰例2修饰普通⽅法this锁⽰例3修饰静态⽅法类锁⽰例41.1、⽰例以及说明⽰例1、没有synchronized加锁public class NoSynchronizedDemo {public void method() {System.out.println("Method 1 start");}}查看核⼼字节码public void method();descriptor: ()Vflags: ACC_PUBLICCode:stack=2, locals=1, args_size=10: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;3: ldc #3 // String Method 1 start5: invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V8: returnLineNumberTable:line 5: 0line 6: 8LocalVariableTable:Start Length Slot Name Signature0 9 0 this Lcom/lhx/cloud/javathread/NoSynchronizedDemo;View Code⽰例2、同步⽅法块,锁是括号⾥⾯的对象public class SynchronizedDemo {public void method() {synchronized (this) {System.out.println("Method 1 start");}}}查看字节码public void method();descriptor: ()Vflags: ACC_PUBLICCode:stack=2, locals=3, args_size=10: aload_01: dup3: monitorenter4: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;7: ldc #3 // String Method 1 start9: invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V12: aload_113: monitorexit14: goto 2217: astore_218: aload_119: monitorexit20: aload_221: athrow22: returnView Code可以看在加锁的代码块,多了个monitorenter , monitorexitmonitorenter 每个对象有⼀个监视器锁(monitor)。
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java线程间同步的几种方法
以Java线程间同步的几种方法为标题,本文将介绍Java中常用的几种线程同步方法,包括synchronized关键字、Lock接口、Semaphore信号量、CountDownLatch倒计时门栓和CyclicBarrier循环屏障。
1. synchronized关键字
synchronized关键字是Java中最常用的线程同步方法之一。
它可以修饰方法或代码块,确保同一时间只有一个线程可以访问被修饰的代码段。
使用synchronized关键字可以保证线程的安全性,避免多个线程同时访问共享资源导致的数据不一致问题。
2. Lock接口
Lock接口是Java中提供的另一种线程同步方法。
与synchronized 关键字不同,Lock接口提供了更细粒度的控制,可以实现更灵活的线程同步机制。
Lock接口的实现类ReentrantLock可以实现公平锁或非公平锁的选择,并且可以实现可重入锁的功能。
3. Semaphore信号量
Semaphore信号量是一种更为复杂的线程同步方法,它可以控制同时访问某个资源的线程数量。
Semaphore维护了一个计数器,表示可用的许可证数量。
当一个线程想要访问共享资源时,它必须先获取一个许可证,如果没有许可证可用,线程将被阻塞直到有许
可证可用。
当线程使用完共享资源后,需要释放许可证,以方便其他线程访问。
4. CountDownLatch倒计时门栓
CountDownLatch是一种线程同步辅助类,它可以让一个或多个线程等待其他线程完成操作后再继续执行。
CountDownLatch内部有一个计数器,当计数器的值为0时,等待的线程将被唤醒。
每个线程执行完任务后可以调用countDown()方法来使计数器减1,当计数器的值减为0时,等待的线程将被唤醒。
5. CyclicBarrier循环屏障
CyclicBarrier也是一种线程同步辅助类,它可以让一组线程相互等待,直到所有线程都达到某个屏障点后再继续执行。
CyclicBarrier 内部维护了一个计数器和一个屏障点,当线程调用await()方法时,计数器减1,当计数器的值为0时,所有线程都达到屏障点,然后被唤醒继续执行。
以上是Java中常用的几种线程同步方法,它们分别适用于不同的场景和需求。
在多线程编程中,正确使用线程同步方法可以提高程序的性能和可靠性,避免出现数据竞争和其他并发问题。
了解和掌握这些线程同步方法对于编写高效、可靠的多线程程序非常重要。