java中synchronize锁 volatile thread.join()方法的使用

对于并发工作，你永远不知道一个线程何时运行，你需要某种方式来避免两个任务访问相同的资源，即要避免资源竞争，至少在关键代码上不能出现这样的情况，否则多个线程同时对某个内存区域操作会导致数据破坏。

程序代码中的临界区是需要互斥访问的，同一时刻只能有一个线程来访问临界区，也就是线程对临界区的访问时互斥的。

竞争条件：当多个线程同时访问某个共享的内存区域并且对其进行读写操作时，就会出现数据破坏。这就是竞争条件。避免竞争条件的方法是synchronized加锁。

样例，设有一个现成，该线程的任务是对共享变量count值+1。设count值的初始值为0，开辟1000个相同的线程，那么线程执行完后，count的值应该为1000（因为每个线程中都对count做了加一操作），但是实际效果会出现错误，这是因为出现了竞争条件。

解决办法：使用synchronized锁，

先定义一个object对象：

private final static Object lockObj = new Object();

下面即是同步块，在同步块中进行关键操作。

					synchronized(lockObj)
					{
						syn.count = syn.count+1;	
						temp = temp+1;
					}

　　示例代码：

package ex5_Synchronize;

public class SynchronizeTest {
    
    //volatile方法可以保证每次都会去内存中读取变量的值，即遵守happen-befor原则，但是骑兵不能保证并发时数据不被破坏
    public volatile static int temp = 0;
    
    private final static Object lockObj = new Object();
    
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        
        
        Thread threads[] = new Thread[1000];
        
        for(int i=0;i<1000;i++)
        {
            threads[i] = new Thread(new Runnable() {
                
                @Override
                public void run() {
                    // TODO Auto-generated method stub
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
                    //使用synchronize上锁,保证线程互斥访问

                    synchronized(lockObj)
                    {
                        syn.count = syn.count+1;    
                        temp = temp+1;
                    }
                }
            });
            threads[i].start();    
        }
        
        //调用join，让主线程等待当前线程执行完毕后再执行
        for(int i = 0;i<1000;i++)
        {
            try {
                threads[i].join();
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
        
        //如果没有thread.join，那么其他线程还没执行完毕，主线程就要结束了，此时print输出的值并不是所有线程执行完后的值，所以不能说明问题
        System.out.print("count的值:"+syn.count+"
");
        System.out.print("temp的值:"+temp);                
    }
}

输出结果

count的值:1000
temp的值:1000

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下面是正题

JAVA中synchronized关键字能够作为函数的修饰符，也可作为函数内的语句，也就是平时说的同步方法和同步语句块。假如再细的分类，synchronized可作用于instance变量、object reference（对象引用，例如this）、static函数和class literals(类名称字面常量)身上。下面讨论synchronized用到不同地方对代码产生的影响：
假设P1、P2是同一个类的不同对象，这个类中定义了以下几种情况的同步块或同步方法，P1、P2就都能够调用他们。
1．把synchronized当作函数修饰符时，示例代码如下：
public synchronized void method(){
//….
}
这也就是同步方法，那这时synchronized锁定的是哪个对象呢？他锁定的是调用这个同步方法对象。也就是说，当一个对象P1在不同的线程中执行这个同步方法时，他们之间会形成互斥，达到同步的效果。但是这个对象所属的Class所产生的另一对象P2却能够任意调用这个被加了synchronized关键字的方法。上边的示例代码等同于如下代码：
public void method()
{
synchronized (this) // (1)
{
//…..
}
}
(1)处的this指的是什么呢？他指的就是调用这个方法的对象，如P1。可见，同步方法实质是将synchronized作用于Object Reference。那个拿到了P1对象锁的线程，才能够调用P1的同步方法，而对P2而言，P1这个锁和他毫不相干，程式也可能在这种情形下摆脱同步机制的控制，造成数据混乱。
2．同步块，示例代码如下：
public void method(SomeObject so) {
synchronized(so)
{
//…..
}
}
这时，锁就是so这个对象，谁拿到这个锁谁就能够运行他所控制的那段代码。当有一个明确的对象作为锁时，就能够这样写程式，但当没有明确的对象作为锁，只是想让一段代码同步时，能够创建一个特别的instance变量（它得是个对象）来充当锁：
class Foo implements Runnable
{
private byte[] lock = new byte[0]; // 特别的instance变量
Public void method()
{
synchronized(lock) { //… }
}
//…..
}
注：零长度的byte数组对象创建起来将比任何对象都经济。查看编译后的字节码：生成零长度的byte[]对象只需3条操作码，而Object lock = new Object()则需要7行操作码。
3．将synchronized作用于static 函数，示例代码如下：
Class Foo
{
public synchronized static void method1() // 同步的static 函数
{
//….
}
public void method2()
{
synchronized(Foo.class) // class literal(类名称字面常量)
}
}
代码中的method2()方法是把class literal作为锁的情况，他和同步的static函数产生的效果是相同的，取得的锁很特别，是当前调用这个方法的对象所属的类（Class类，而不再是由这个Class产生的某个具体对象了）。

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如何来定义共享变量：

1、在主类中定义一个final变量，让其在其他线程中也可以执行。

2、使用static定义线程公用的成员变量，在一个类实现runnable接口，其中定义一个static变量，这个变量就为所有使用此接口的类对象所共用，即所有的类对象共用一份这个变量的拷贝。

1、java中synchronize可以用来给对象、代码块等加锁。synchronize关键字可以出现在函数外，也可以出现在函数体

2、没有volatile就没有java多线程

3、Thread.join()可以设置让当前线程执行完毕后再执行其他线程，这在控制线程的执行顺序上很有用。

下面通过一个代码来描述java多线程中可能出现的资源竞争条件（race condition）问题。

java中synchronize锁 volatile thread.join()方法的使用

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