多线程——同步（synchronized）上

接着上一讲《多线程——同步（synchronized）上》

上一讲中说到的第二个例子，通过synchronized块，指定获取对象锁来达到同步的目的。那有没有其它的方法，可以通过synchronized方法来实现呢？

根据同步的原理：如果能获取一个共享对象锁或类锁，及可实现同步。那么我们是不是可以通过共享一个类锁来实现呢？

是的，我们可以使用静态同步方法，根据静态方法的特性，它只允许类对象本身才可以调用，不能通过实例化一个类对象来调用。那么如果获得了这个静态方法的锁，也就是获得这个类锁，而这个类锁都是TestThread类锁，及达到了获取共享类锁的目的。

实现代码如下：

package thread_test;

/**
 * 测试扩展Thread类实现的多线程程序 
 * 
 * @author ciding 
 * @createTime Dec 7, 2011 9:37:25 AM
 *
 */
public class TestThread extends Thread{ 
	private int threadnum;
	
	public TestThread(int threadnum) { 
        this.threadnum = threadnum; 
    }
	
    public static synchronized void staticTest(int threadnum) { 
		for(int i = 0;i<1000;i++){ 
            System.out.println("NO." + threadnum + ":" + i );
        } 
    } 

    public static void main(String[] args) throws Exception { 
    	for(int i=0; i<10; i++){
        	new TestThread(i).start();
        	Thread.sleep(1);
    	}
    } 
    
    @Override
    public void run(){
    	staticTest(threadnum);
    }
}

 运行结果略，与例二中一样。

以上的内容主要是说明两个问题：同步块与同步方法。

1，同步块：获取的对象锁是synchronized(flag)中的flag对象锁。

2，同步方法：获取的是方法所属的类对象，及类对象锁。

     静态同步方法，由于多个线程都会共享，所以一定会同步。

     而非静态同步方法，只有在单例模式下才会同步。

接下来说一说能在synchronized内部运行的wait方法、notify方法与notifyAll方法。

先看一段JDK API 1.6 文档的原话：

根据synchronized能够获取对象锁，及获取对象监视器，所以这几个方法在同步中利用也是天衣无缝。

本来打算在线程最后的章节来实现生产者消费者模式的，这里就先实现个简单的试试水；好让童鞋们更顺水的了解这三个方法的使用。

例子1

package thread;

/**
 * main主函数
 * 
 * @author ciding 
 * @createTime Dec 12, 2011 3:05:44 PM
 *
 */
public class ConsumerAndProducerThread {
	public static void main(String[] args) {
		Storage storage = new Storage(40,100);
		
		/**
		 * 一共消费了60+61+62+63+64=310
		 */
		for(int i=0; i<5; i++){
			Consumer c = new Consumer(60+i, storage);
			c.start();
		}
		
		/**
		 * 一共生产了10+20+30+40+15+25+35+45+49+51=320 再加上初始化的40 一共360
		 */
		Producer p1 = new Producer(10,storage);		//生产10
		Producer p2 = new Producer(20,storage);		//生产20
		Producer p3 = new Producer(30,storage);		//生产30
		Producer p4 = new Producer(40,storage);		//生产40
		Producer p5 = new Producer(15,storage);		//生产15
		Producer p6 = new Producer(25,storage);		//生产25
		Producer p7 = new Producer(35,storage);		//生产35
		Producer p8 = new Producer(45,storage);		//生产45
		Producer p9 = new Producer(49,storage);		//生产49
		Producer p10 = new Producer(51,storage);	//生产51
		
		p1.start();
		p2.start();
		p3.start();
		p4.start();
		p5.start();
		p6.start();
		p7.start();
		p8.start();
		p9.start();
		p10.start();
	}
}

/**
 * 生产者
 * 
 * @author ciding 
 * @createTime Dec 12, 2011 3:05:35 PM
 *
 */
class Consumer extends Thread {
	private int neednum; 		// 生产产品的数量
	private Storage storage; 	// 仓库

	Consumer(int neednum, Storage storage) {
		this.neednum = neednum;
		this.storage = storage;
	}

	public void run() {
		storage.consume(neednum);// 消费指定数量的产品
	}
}

/**
 * 消费者
 * 
 * @author ciding 
 * @createTime Dec 12, 2011 3:06:03 PM
 *
 */
class Producer extends Thread {
	private int neednum; 		// 生产产品的数量
	private Storage storage; 	// 仓库

	Producer(int neednum, Storage storage) {
		this.neednum = neednum;
		this.storage = storage;
	}

	public void run() {
		storage.produce(neednum);	// 生产指定数量的产品
	}
}

/**
 * 仓库
 * 
 * @author ciding 
 * @createTime Dec 12, 2011 3:06:31 PM
 *
 */
class Storage {
	public int max_size = 100;	// 库存量初始值
	public int curnum = 0;		// 当前库存量初始值

	Storage() {
	}

	Storage(int curnum, int max_size) {
		this.curnum = curnum;
		this.max_size = max_size;
	}

	/**
	 * 生产指定数量的产品
	 * 
	 * @param neednum
	 */
	public synchronized void produce(int neednum) {
		/* 测试是否需要生产 */
		while (neednum + curnum > max_size) {
			try {
				Thread.sleep(100);	//模拟运行时间
				
				System.out.println("要生产的产品数量" + neednum + "超过剩余库存量"
					+ (max_size - curnum) + "，暂时不能执行生产任务!");
				wait();		// 当前的生产线程等待
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		
		curnum += neednum; // 满足生产条件，则进行生产，这里简单的更改当前库存量
		System.out.println("已经生产了" + neednum + "个产品，现仓储量为" + curnum);

		notify(); // 唤醒在此对象监视器上等待的某个线程			
	}

	/**
	 * 消费指定数量的产品
	 * 
	 * @param neednum
	 */
	public synchronized void consume(int neednum) {
		// 测试是否可消费
		while (curnum < neednum) {
			try {
				Thread.sleep(100);//模拟运行时间

				System.out.println("仓储量为:" + curnum + "，不够消费:" + neednum);
				wait();// 当前的生产线程等待
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		curnum -= neednum; // 满足消费条件，则进行消费，这里简单的更改当前库存量
		System.out.println("已经消费了" + neednum + "个产品，现仓储量为" + curnum);

		notify(); // 唤醒在此对象监视器上等待的某个线程
	}
}

线程没有关闭，一直还在wait。

细心的童鞋，应该已经看出问题的所在，在调用wait后，程序是通过调用notify()方法来唤醒在此对象监视器上等待的某个线程。

另外，根据输出的结果，我们来分析一个wait()与notify()的调用。

a为能运行的生产者 a=10

b为能运行的消费者 b=5

0：调用消费者，不成功，等待。（a=10,b=4）

1：调用了生产者，成功，唤醒了一个生产者/消费者。(a=1,b=5)

2：调用了10个生产，其中9个等待。(a=0,b=5)

3：调用一个消费，成功，然后调用notify()唤醒一个生产。(a=1,b=4)

4：连着调用三个消费，不成功，等待。(a=1,b=1)

5：调用唤醒的那个生产者，生产，成功，唤醒了一个生产者/消费者。(a=1,b=1)或略

6：调用消费者，成功，唤醒了一个生产者/消费者。(a=2,b=0)或略

7：调用唤醒的那个生产者，生产，成功，唤醒了一个生产者/消费者。(a=2,b=0)或略

8：调用唤醒的那个生产者，生产，成功，唤醒了一个生产者/消费者。(a=2,b=0)或略

9：调用唤醒的那个生产者，生产，成功，唤醒了一个生产者/消费者。(a=2,b=0)或略

10：调用唤醒的那个生产者，不成功，等待。(a=1,b=0)或略

11：调用唤醒的那个生产者，不成功，等待。(a=0,b=0)或略

到此，可运行的线程为0，都在等待状态。

因为两个程序等待的对象都是curnum（产品量），所以唤醒的线程可能是生产者也可能是消费者。

如果将程序中的notify()方法换成notifyAll()方法，及可实现简单的生产者消费者。

那是不是两个notify()方法都要换呢？

这一点，就留给童鞋们自己思考了，如果你已经把上面的内容仔细阅读，相信你会懂的其中的原理。

关于同步的话题，对于synchronized的解讲，就先告一段落了。接下来的章节将从JDK 1.5及以上版本提供的Lock进行解读。

Java多线程及线程池专题 汇总http://ciding.iteye.com/blog/1300110

1 楼 operthing 2012-04-17  

2 楼 operthing 2012-04-17  

operthing 写道