Java多线程实践：临界区与ThreadLocal解析

"Java多线程技术涉及到两个关键概念——临界区和ThreadLocal。临界区是指一段需要互斥访问的代码区域，通常通过`synchronized`关键字或Lock对象来实现。而ThreadLocal则是一种为每个线程提供独立变量副本的技术，避免了线程之间的资源竞争。" 在Java中，临界区的实现方式主要有两种： 1. 使用`synchronized`关键字：将需要互斥执行的代码块包裹在`synchronized`块中，并指定一个对象作为锁。例如： ```java synchronized(syncObject) { // 临界区代码 } ``` 这里的`syncObject`是锁对象，每个线程在进入临界区前需要获取这个对象的锁。由于每个Java对象都隐含一把锁，因此可以使用任何对象作为锁。 2. 使用Lock接口：Java提供了更细粒度的锁控制，如`ReentrantLock`，它允许更灵活的同步策略，如可中断的锁获取、尝试获取锁以及定时等待等。 关于`synchronized`关键字的一个重要特性是，它不属于方法的特征签名，可以在子类覆盖父类方法时添加。这意味着，如果父类的某个方法没有使用`synchronized`，子类可以覆盖它并添加此关键字，以实现线程安全。 当一个类中定义了多个`synchronized`方法，比如`f()`和`g()`，并且这些方法都作用于同一个对象（即锁对象相同），那么在同一个线程中，调用`f()`后，其他线程无法同时调用`g()`，直到`f()`执行完毕并释放锁。 接下来讨论ThreadLocal。ThreadLocal为每个线程提供了一个独立的变量副本，这样每个线程都可以独立地修改自己的副本，而不会影响到其他线程。这有效地避免了多线程环境中的数据竞争问题。以下是一个简单的ThreadLocal示例： ```java public class ThreadLocalTest { public static ThreadLocal<Integer> counter = new ThreadLocal<>(); public static void increament() { counter.set(counter.get() + 1); } } class Accessor implements Runnable { private final int id; public Accessor(int id) { this.id = id; } public void run() { while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) { ThreadLocalTest.increament(); // 其他操作... } } } ``` 在这个例子中，每个`Accessor`线程都有自己的`counter`副本，它们可以独立地增加计数，而不会相互干扰。 总结来说，Java多线程中，临界区和ThreadLocal是两种重要的并发控制手段。临界区通过锁机制保证了同一时间只有一个线程访问特定资源，而ThreadLocal则通过为每个线程提供独立的变量副本来消除资源竞争。合理使用这两种技术，可以有效地提高多线程程序的并发性能和安全性。