JAVA多线程基础（二）

1、线程同步

多线程编程是有趣的事情，他很容易突然出现“错误情况”，这是由系统的线程调度具有一定的随机性造成的，不过即使程序偶然出现问题，那也是由于编程不当引起的。当使用多个线程来访问同一个数据时，很容易“偶然”出现线程安全问题。

这里通过ATM取钱操作进行同步控制。使用了三种方法：

使用同步代码块，通常推荐使用可能被并发访问的共享资源充当同步监视器。语法格式如下：

public class DrawThread extends Thread{

private Account account ; //账户对象

public void run(){

synchronized (account){

............... //取钱逻辑代码块

}

}

}

使用同步方法，无需显式指定同步监视器，同步方法的同步监视器是this，也就是该对象本身。

public class Account{

...........//此处的代码是属性及方法

public synchronized void draw(double drawAmount){

.......//此处的代码是取钱逻辑

}

}

使用同步锁，每次只能有一个线程对Lock对象加锁，线程开始访问共享资源之前应先获得Lock对象。格式如下：

class X{

private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

//定义需要保证线程安全的方法

public void m(){

lock.lock(); //加锁

try{

}

finally{

lock.unlock();

}

}

}

2、线程通信

（1）可以借助Object类提供的wait()、notify()和notifyAll()三个方法，这三个方法并不属于Thread类，而是属于Object类。

（2）如果程序不使用synchronized关键字来保证同步，而是直接使用Lock对象来保证同步，则系统中不存在隐式的同步监视器，也就不能使用wait()、notify()和notifyAll()三个方法进行线程通信了。这时可以使用Condition控制线程通信。Condition将同步监视器方法（wait()、notify()和notifyAll()）分解成截然不同的对象，以便通过将这些对象与Lock对象组合使用，为每个对象提供多个等待集。在这种情况下，Lock替代了同步方法或同步代码块，Condition替代了同步监视器的功能。Conditon类提供了如下三个方法：await()方法、signal()方法、signalAll()方法。

（3）使用阻塞队列控制线程通信。他的主要作用并不是作为容器，而是作为线程同步的工具，BlockingQueue具有一个特征：当生产者线程试图向BlockingQueue中放入元素时，如果该队列已满，则该线程被阻塞；当消费者线程试图从BlockingQueue中取出元素时，如果该队列已空，则该线程被阻塞。

3、线程池

系统启动一个新线程的成本是比较高的，因为他涉及与操作系统交互。在这种情况下，使用线程池可以很好的提高性能，尤其是当程序中需要创建大量生存期很短暂的线程时，更应该考虑使用线程池。

与数据库连接池类似的是，线程池在系统启动时即创建大量空闲的线程，程序将一个Runnable对象或Callable对象传给线程池，线程池就会启动一个线程来执行他们的run()或call()方法，当run()或call()方法结束后，该线程并不会死亡，而是再次返回线程池中成为空闲状态，等待执行下一个Runnable对象的run()或call()方法。

使用线程池来执行线程任务的步骤如下：

（1）调用Executors类的静态工厂方法创建一个ExecurorService对象，该对象代表一个线程池。

（2）创建Runnable实现类或Callable实现类的实例，作为线程执行任务。

（3）调用ExecutorService对象的submit()方法来提交Runnable实例或Callable实例。

（4）当不想提交任何任务时，调用ExccutorService对象的shutdown()方法来关闭线程池。

4、ThreadLocal类

通过ThreadLocal类可以简化多线程编程时的并发访问，使用这个工具类可以很简洁的隔离多线程程序的竞争资源。

ThreadLocal，是Thread Local Variable（线程局部变量）的意思，线程局部变量的功用其实非常简单，就是为每一个使用该变量的线程都提供一个变量值的副本，使每一个线程都可以独立的改变自己的副本，而不会和其他线程的副本冲突。从线程的角度看，就好像每一个线程都完全拥有该变量一样。

如果多个线程之间需要共享资源，以达到线程之间的通信功能，就使用同步机制；如果仅仅需要隔离多个线程之间的共享冲突，则可以使用ThreadLocal。

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