"synchronized用法-线程文档总结"
在Java编程中,synchronized关键字用于实现线程同步,这是防止并发编程中出现数据不一致的关键工具。本文将深入讲解synchronized的两种主要用法以及线程相关的基础知识。
一、线程基础
线程是一个程序内部的顺序控制流,是操作系统调度的基本单位。与进程相比,线程更轻量级,共享同一进程的内存空间,因此线程切换的开销相对较小。Java提供了多种方式来创建和管理线程:
1. 实现Runnable接口:创建一个实现了Runnable接口的类,然后通过Thread类的构造函数传入Runnable实例,调用Thread的start()方法启动线程。
2. 继承Thread类:直接扩展Thread类,并重写run()方法,直接通过实例化子类并调用start()来启动线程。
二、线程控制
线程状态包括新建、就绪、运行、阻塞和终止。线程在不同状态间的转换是由操作系统调度决定的。例如,调用start()方法使线程进入就绪状态,而线程体执行完成或遇到阻塞情况(如等待I/O)则进入终止或阻塞状态。
三、线程同步
线程同步是为了防止多个线程同时访问临界资源,从而导致数据不一致。Java中synchronized关键字提供了两种使用方式:
1. 方法级别同步(方式一):在方法声明前加上synchronized关键字,使得每次只有一个线程可以执行该方法。如果当前线程被中断,该对象仍被当前线程锁定,其他线程必须等待。
```java
public synchronized void push(char c) {
data[idx] = c;
idx++;
}
```
2. 代码块级别同步(方式二):指定一个对象,然后对该对象进行同步,只锁定特定的代码块。这种方式可以更细粒度地控制同步,提高效率,并且可以锁定不同的对象。
```java
public char pop() {
int a = 10;
synchronized (this) {
idx--;
return data[idx];
}
}
```
四、线程同步问题
- 临界资源问题:多个线程需要访问同一资源,必须保证资源在同一时刻只被一个线程访问。
- 互斥锁:synchronized关键字实现的就是互斥锁,确保一次只有一个线程执行同步代码。
- 死锁:多个线程互相等待对方释放资源,导致所有线程都无法继续执行。
- 线程同步通信:Java提供了wait()、notify()和notifyAll()方法来实现线程间的通信,这些方法必须在同步块或同步方法中使用。
五、线程的优先级
Java线程有10个优先级,从Thread.MIN_PRIORITY(1)到Thread.MAX_PRIORITY(10),默认优先级是Thread.NORM_PRIORITY(5)。优先级高的线程更容易得到CPU时间片,但并不绝对,线程调度还受到操作系统的影响。
理解和熟练运用synchronized关键字是确保Java多线程程序正确性的关键。根据具体需求选择合适的方式进行同步,可以有效地防止数据竞争和死锁,提高程序的稳定性和性能。