如何解决Java线程同步中的阻塞问题
2012-03-30 20:29
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Java线程同步需要我们不断的进行相关知识的学习,下面我们就来看看如何才能更好的在学习中掌握相关的知识讯息,来完善我们自身的编写手段。希望大家有所收获。
Java线程同步的优先级代表该线程的重要程度,当有多个线程同时处于可执行状态并等待获得 CPU
时间时,线程调度系统根据各个线程的优先级来决定给谁分配 CPU
时间,优先级高的线程有更大的机会获得 CPU
时间,优先级低的线程也不是没有机会,只是机会要小一些罢了。
你可以调用 Thread
类的方法 getPriority()和 setPriority()来存取Java线程同步的优先级,线程的优先级界于1(MIN_PRIORITY)和10(MAX_PRIORITY)之间,缺省是5(NORM_PRIORITY)。
[align=left] Java线程同步[/align]
[align=left] 由于同一进程的多个线程共享同一片存储空间,在带来方便的同时,也带来了访问冲突这个严重的问题。Java语言提供了专门机制以解决这种冲突,有效避免了同一个数据对象被多个线程同时访问。[/align]
由于我们可以通过 private
关键字来保证数据对象只能被方法访问,所以我们只需针对方法提出一套机制,这套机制就是 synchronized
关键字,它包括两种用法:synchronized
方法和 synchronized
块。
1. synchronized
方法:通过在方法声明中加入 synchronized关键字来声明 synchronized
方法。如:
1.
public
synchronized void accessVal(int
newVal);
synchronized
方法控制对类成员变量的访问:每个类实例对应一把锁,每个 synchronized
方法都必须获得调用该方法的类实例的锁方能执行,否则所属线程阻塞,方法一旦执行,就独占该锁,直到从该方法返回时才将锁释放,此后被阻塞的Java线程同步方能获得该锁,重新进入可执行状态。
这种机制确保了同一时刻对于每一个类实例,其所有声明为 synchronized
的成员函数中至多只有一个处于可执行状态(因为至多只有一个能够获得该类实例对应的锁),从而有效避免了类成员变量的访问冲突(只要所有可能访问类成员变量的方法均被声明为 synchronized)。
在 Java
中,不光是类实例,每一个类也对应一把锁,这样我们也可将类的静态成员函数声明为 synchronized
,以控制其对类的静态成员变量的访问。
synchronized
方法的缺陷:若将一个大的方法声明为synchronized
将会大大影响效率,典型地,若将线程类的方法 run()声明为 synchronized
,由于在线程的整个生命期内它一直在运行,因此将导致它对本类任何 synchronized
方法的调用都永远不会成功。当然我们可以通过将访问类成员变量的代码放到专门的方法中,将其声明为 synchronized
,并在主方法中调用来解决这一问题,但是 Java
为我们提供了更好的解决办法,那就是 synchronized
块。
2. synchronized
块:通过 synchronized关键字来声明synchronized
块。语法如下:
1.
synchronized(syncObject)
2.
{
3.
//允许访问控制的代码
4.
}
synchronized
块是这样一个代码块,其中的代码必须获得对象 syncObject
(如前所述,可以是类实例或类)的锁方能执行,具体机制同前所述。由于可以针对任意代码块,且可任意指定上锁的对象,故灵活性较高。
[align=left] Java线程同步的阻塞[/align]
为了解决对共享存储区的访问冲突,Java
引入了同步机制,现在让我们来考察多个Java线程同步对共享资源的访问,显然同步机制已经不够了,因为在任意时刻所要求的资源不一定已经准备好了被访问,反过来,同一时刻准备好了的资源也可能不止一个。为了解决这种情况下的访问控制问题,Java
引入了对阻塞机制的支持。
阻塞指的是暂停一个Java线程同步的执行以等待某个条件发生(如某资源就绪),学过操作系统的同学对它一定已经很熟悉了。Java
提供了大量方法来支持阻塞,下面让我们逐一分析。
·
Java线程拨号器如何进行代码编写
·
Java线程检测基本的问题猜想
·
Java线程同步锁解决共享数据安全
·
Java线程死锁如何避免这一悲剧
·
Java线程模型如何完善相关的数据处理
1. sleep()方法:sleep()允许指定以毫秒为单位的一段时间作为参数,它使得线程在指定的时间内进入阻塞状态,不能得到CPU
时间,指定的时间一过,线程重新进入可执行状态。典型地,sleep()被用在等待某个资源就绪的情形:测试发现条件不满足后,让线程阻塞一段时间后重新测试,直到条件满足为止。
2. suspend()和
resume()方法:两个方法配套使用,suspend()使得线程进入阻塞状态,并且不会自动恢复,必须其对应的resume()被调用,才能使得线程重新进入可执行状态。典型地,suspend()和
resume()被用在等待另一个线程产生的结果的情形:测试发现结果还没有产生后,让线程阻塞,另一个线程产生了结果后,调用 resume()使其恢复。
3. yield()方法:yield()使得线程放弃当前分得的
CPU 时间,但是不使线程阻塞,即线程仍处于可执行状态,随时可能再次分得 CPU
时间。调用 yield()的效果等价于调度程序认为该Java线程同步已执行了足够的时间从而转到另一个线程。
4. wait()和
notify()方法:两个方法配套使用,wait()使得线程进入阻塞状态,它有两种形式,一种允许指定以毫秒为单位的一段时间作为参数,另一种没有参数,前者当对应的
notify()被调用或者超出指定时间时Java线程同步重新进入可执行状态,后者则必须对应的
notify()被调用。
[align=left] 初看起来它们与 suspend()和 resume()方法对没有什么分别,但是事实上它们是截然不同的。区别的核心在于,前面叙述的所有方法,阻塞时都不会释放占用的锁(如果占用了的话),而这一对方法则相反。[/align]
[align=left] [/align]
[align=left]http://it.100xuexi.com/ExtendItem/OTDetail.aspx?id=7874d3fd-feb6-407f-ad31-810ec82f7896[/align]
Java线程同步的优先级代表该线程的重要程度,当有多个线程同时处于可执行状态并等待获得 CPU
时间时,线程调度系统根据各个线程的优先级来决定给谁分配 CPU
时间,优先级高的线程有更大的机会获得 CPU
时间,优先级低的线程也不是没有机会,只是机会要小一些罢了。
你可以调用 Thread
类的方法 getPriority()和 setPriority()来存取Java线程同步的优先级,线程的优先级界于1(MIN_PRIORITY)和10(MAX_PRIORITY)之间,缺省是5(NORM_PRIORITY)。
[align=left] Java线程同步[/align]
[align=left] 由于同一进程的多个线程共享同一片存储空间,在带来方便的同时,也带来了访问冲突这个严重的问题。Java语言提供了专门机制以解决这种冲突,有效避免了同一个数据对象被多个线程同时访问。[/align]
由于我们可以通过 private
关键字来保证数据对象只能被方法访问,所以我们只需针对方法提出一套机制,这套机制就是 synchronized
关键字,它包括两种用法:synchronized
方法和 synchronized
块。
1. synchronized
方法:通过在方法声明中加入 synchronized关键字来声明 synchronized
方法。如:
1.
public
synchronized void accessVal(int
newVal);
synchronized
方法控制对类成员变量的访问:每个类实例对应一把锁,每个 synchronized
方法都必须获得调用该方法的类实例的锁方能执行,否则所属线程阻塞,方法一旦执行,就独占该锁,直到从该方法返回时才将锁释放,此后被阻塞的Java线程同步方能获得该锁,重新进入可执行状态。
这种机制确保了同一时刻对于每一个类实例,其所有声明为 synchronized
的成员函数中至多只有一个处于可执行状态(因为至多只有一个能够获得该类实例对应的锁),从而有效避免了类成员变量的访问冲突(只要所有可能访问类成员变量的方法均被声明为 synchronized)。
在 Java
中,不光是类实例,每一个类也对应一把锁,这样我们也可将类的静态成员函数声明为 synchronized
,以控制其对类的静态成员变量的访问。
synchronized
方法的缺陷:若将一个大的方法声明为synchronized
将会大大影响效率,典型地,若将线程类的方法 run()声明为 synchronized
,由于在线程的整个生命期内它一直在运行,因此将导致它对本类任何 synchronized
方法的调用都永远不会成功。当然我们可以通过将访问类成员变量的代码放到专门的方法中,将其声明为 synchronized
,并在主方法中调用来解决这一问题,但是 Java
为我们提供了更好的解决办法,那就是 synchronized
块。
2. synchronized
块:通过 synchronized关键字来声明synchronized
块。语法如下:
1.
synchronized(syncObject)
2.
{
3.
//允许访问控制的代码
4.
}
synchronized
块是这样一个代码块,其中的代码必须获得对象 syncObject
(如前所述,可以是类实例或类)的锁方能执行,具体机制同前所述。由于可以针对任意代码块,且可任意指定上锁的对象,故灵活性较高。
[align=left] Java线程同步的阻塞[/align]
为了解决对共享存储区的访问冲突,Java
引入了同步机制,现在让我们来考察多个Java线程同步对共享资源的访问,显然同步机制已经不够了,因为在任意时刻所要求的资源不一定已经准备好了被访问,反过来,同一时刻准备好了的资源也可能不止一个。为了解决这种情况下的访问控制问题,Java
引入了对阻塞机制的支持。
阻塞指的是暂停一个Java线程同步的执行以等待某个条件发生(如某资源就绪),学过操作系统的同学对它一定已经很熟悉了。Java
提供了大量方法来支持阻塞,下面让我们逐一分析。
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1. sleep()方法:sleep()允许指定以毫秒为单位的一段时间作为参数,它使得线程在指定的时间内进入阻塞状态,不能得到CPU
时间,指定的时间一过,线程重新进入可执行状态。典型地,sleep()被用在等待某个资源就绪的情形:测试发现条件不满足后,让线程阻塞一段时间后重新测试,直到条件满足为止。
2. suspend()和
resume()方法:两个方法配套使用,suspend()使得线程进入阻塞状态,并且不会自动恢复,必须其对应的resume()被调用,才能使得线程重新进入可执行状态。典型地,suspend()和
resume()被用在等待另一个线程产生的结果的情形:测试发现结果还没有产生后,让线程阻塞,另一个线程产生了结果后,调用 resume()使其恢复。
3. yield()方法:yield()使得线程放弃当前分得的
CPU 时间,但是不使线程阻塞,即线程仍处于可执行状态,随时可能再次分得 CPU
时间。调用 yield()的效果等价于调度程序认为该Java线程同步已执行了足够的时间从而转到另一个线程。
4. wait()和
notify()方法:两个方法配套使用,wait()使得线程进入阻塞状态,它有两种形式,一种允许指定以毫秒为单位的一段时间作为参数,另一种没有参数,前者当对应的
notify()被调用或者超出指定时间时Java线程同步重新进入可执行状态,后者则必须对应的
notify()被调用。
[align=left] 初看起来它们与 suspend()和 resume()方法对没有什么分别,但是事实上它们是截然不同的。区别的核心在于,前面叙述的所有方法,阻塞时都不会释放占用的锁(如果占用了的话),而这一对方法则相反。[/align]
[align=left] [/align]
[align=left]http://it.100xuexi.com/ExtendItem/OTDetail.aspx?id=7874d3fd-feb6-407f-ad31-810ec82f7896[/align]
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