Java实用教程第15讲Java多线程(二).ppt

1、第15讲 Java多线程（二）,15.1 访问共享资源 15.2 线程间协作 15.3 死锁 15.4 本讲小结,将一个任务拆分成多个独立执行的子任务，这些子任务可以并行执行，这是使用Java多线程编程的好处，但这些子任务同时访问一个资源时，就会造成访问的冲突，在解决冲突时还要避免产生死锁，另外，有时多个子任务之间需要协调通信来共同完成一个任务。,15.1 访问共享资源,多个线程同时访问同一存储空间时可能会出现访问冲突。如：两个线程访问同一个对象时，一个线程向对象中存储数据，另一个线程读取该数据。当第一个线程还没有完成存储操作时，第二个线程就开始读取数据，这时会产生了混乱。,15.1.1 访问

2、冲突,考虑下面的程序：,AccessConflict.java class DataClass private int data=0; public void increase() int nd=data; try Thread.sleep(100); catch (Exception e) data=nd+1; public int getData() return data; ;,class NThread extends Thread DataClass d; NThread(DataClass d) this.d=d; boolean alive=true; public void r

3、un() for(int i=0;i100;i+) d.increase(); alive=false; ; public class AccessConflict public static void main(String args) DataClass d=new DataClass(); NThread t1=new NThread(d); NThread t2=new NThread(d); t1.start(); t2.start(); while(t1.alive|t2.alive); System.out.println(data=+d.getData(); ,15.1.2 解

4、决冲突,防止冲突的方法就是当资源被一个线程访问时，为这个资源加锁。 Java使用关键字synchronized来实现这一过程。 使用关键字synchronized修饰的方法称为同步方法，当线程调用非静态的synchronized方法时，自动获得synchronized所标示的与正在执行代码类的当前实例（this实例）有关的锁。获得一个对象的锁也称为获取锁、锁定对象、在对象上锁定或在对象上同步。 关键字synchronized可以修饰方法,一个对象只有一个锁。所以，如果一个线程获得该锁，这时其它线程要想获得该对象的锁就必须等待，直到第一个线程释放（或返回）锁。这也意味着任何其他线程都不能进入该对

5、象上的synchronized方法或代码块，直到该锁被释放。,同步时所注意的问题： （1）当程序运行到synchronized同步方法或代码块时才该对象锁才起作用； （2）使用private修饰域，可以防止其它线程直接访问域； （3）线程睡眠时，它所持的任何锁都不会释放； （4）一个线程可以同时获得多个锁； （5）同步方法虽然可以解决同步问题，但也存在缺陷，如果一个同步方法需要执行的时间很长，将会大大影响系统的效率，这时进来使用synchronized块。,15.1.3 静态方法同步,synchronized 修饰的静态方法可以在类的范围内防止对static数据的并发访问，如： public

6、synchronized static void f() synchronized 修饰的静态方法属于某个类的范围，防止多个线程同时访问这个类中的synchronized 修饰的静态方法，它可以对类的所有对象实例起作用。而synchronized的实例方法是某实例的范围，它防止多个线程同时访问这个实例中的synchronized方法。,15.2 线程间协作,可以使用锁（互斥）来同步多个线程，那么如何实现多个线程间的协作呢？多个线程协作的关键在于它们之间的相互通信。互斥可以保证同一时刻只有一个线程相应某个信号，在互斥的基础上再添加某种途径，可以使线程本身挂起，直到某些条件发生变化再转入就绪状态。

7、,线程间的通信通过“等待-通知”机制来实现，Object类中的wait()和notify()方法实现了这种机制。 wait()方法可以使线程等待某个条件发生变化，而这种条件将由另外一个线程来改变。wait()不是忙等待，线程在wait()期间被挂起，可以通过notify()或notifyAll()被唤醒。 有两种形式的wait()： （1）public final void wait() （2）public final void wait(long timeout, int nanos),这两种重载的wait()都能使线程等待，只不过第一个wait()是通过notify()或notifyAll

8、()被唤醒。第二个wait()接受毫秒数作为参数，是指在此期间暂停，但这样sleep()与yield()不同： （1）在wait()期间对象锁是释放的，能够避免死锁。而在sleep()和yield()时，对象锁并没有被释放，容易产生死锁。 （2）可以通过notify()、notifyAll()来唤醒wait()，而使用“令时间到期”的方式唤醒wait(long timeout, int nanos)。,15.3 死锁,锁机制（互斥）可以解决访问冲突，但线程可以陷入阻塞，所以会产生一种情况：第一个线程已经获得了第一个锁，在等待第二个锁，而第二个锁又被第二个线程把持，这样以此类推，最后一个线程又等

9、待第一个锁，这样循环下去，没有哪个线程能继续下去，这种情况被称为死锁。,哲学家就餐问题是一个典型的死锁例证。 问题描述：一圆桌前坐着5位哲学家，两个人中间有一只筷子，桌子中央有面条。哲学家思考问题，当饿了的时候拿起左右两只筷子吃饭，必须拿到两只筷子才能吃饭。上述问题会产生死锁的情况，当5个哲学家都拿起自己右手边的筷子，准备拿左手边的筷子时产生死锁现象。,解决办法： （1）添加一个服务生，只有当经过服务生同意之后才能拿筷子，服务生负责避免死锁发生。 （2）每个哲学家必须确定自己左右手的筷子都可用的时候，才能同时拿起两只筷子进餐，吃完之后同时放下两只筷子。 （3）规定每个哲学家拿筷子时必须拿序号小的那只，这样最后一位未拿到筷子的哲学家只剩下序号大的那只筷子，不能拿起，剩下的这只筷子就可以被其他哲学家使用，避免了死锁。