为了解决“非线程安全”带来的问题，上一节中使用的办法是用关键字synchronized修饰多个线程可能同时访问到的方法，但是这样写是存在一定的弊端的，比如线程A调用一个用synchronized修饰的同步方法，这个方法要执行很长时间，那么其它的线程必须无条件的等线程A执行完释放掉对象锁，当然前提是其他的线程也要访问这个同步方法。这种情况就可以用synchronized代码块来解决。在解决之前我先附上一段没优化之前的方法，这样就可以直观的看到效果差异。
证明synchronized方法的弊端，代码如下：
public class Entity {
public static long beginTime1;
public static long endTime1;
public static long beginTime2;
public static long endTime2;
}
public class Task_Synchronized {
private String getData1;
private String getData2;
//两个子线程要调用的公共方法
public synchronized void doLongTimeTask() {
try {
System.out.println("begin task");
Thread.sleep(3000); //getData1和getdata2实际过程中可以是两个非常耗时的操作，这样看起来效果更名
getData1 = "长时间处理任务后从远程返回的值1 threadName="
+ Thread.currentThread().getName();
getData2 = "长时间处理任务后从远程返回的值2 threadName="
+ Thread.currentThread().getName();
System.out.println(getData1);
System.out.println(getData2);
System.out.println("end task");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Task_Synchronized task = new Task_Synchronized();
MyThread1 t1 = new MyThread1(task);
t1.start();
MyThread2 t2 = new MyThread2(task);
t2.start();
Thread.sleep(10000);
// 因为线程1和线程2哪个先执行不一定，所以比较了一下时间，开始的时间取比较小的值，结束的时间取较大的值
long beginTime = Entity.beginTime1;
if (Entity.beginTime2 < Entity.beginTime1) {
beginTime = Entity.beginTime2;
}
long endTime = Entity.endTime1;
if (Entity.endTime2 > Entity.endTime1) {
endTime = Entity.endTime2;
}
System.out.println("耗时" + (endTime - beginTime) / 1000 + "s");
}
//第一个线程
public static class MyThread1 extends Thread {
private Task_Synchronized task;
public MyThread1(Task_Synchronized task) {
super();
this.task = task;
}
@Override
public void run() {
super.run();
Entity.beginTime1 = System.currentTimeMillis();
task.doLongTimeTask();
Entity.endTime1 = System.currentTimeMillis();
}
}
//第二个线程
public static class MyThread2 extends Thread {
private Task_Synchronized task;
public MyThread2(Task_Synchronized task) {
super();
this.task = task;
}
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
super.run();
Entity.beginTime2 = System.currentTimeMillis();
task.doLongTimeTask();
Entity.endTime2 = System.currentTimeMillis();
}
}
运行结果如下：从Task_Synchronized 类可以看出，synchronized修饰的是doLongTimeTask()方法，从执行结果也可以看出syschronized修饰方法的执行顺序是这样的：Thread—0必须把同步的方法全部执行完，释放掉对象锁之后，Thread—1才可以执行，也就是说无论哪个线程先抢上CPU，就要执行到底之后，另一个线程才可以上CPU执行，这样执行下来用时间是6s。
那么接下来看看用synchronized代码块怎么解决这个弊端，我写了一个例子，如下：
public class Task_Synchronized {
private String getData1;
private String getData2;
//没有synchronized修饰
public void doLongTimeTask() {
try {
System.out.println("begin task");
Thread.sleep(3000);
String privateGetData1 = "长时间处理的任务1 threadName="
+ Thread.currentThread().getName();
String privateGetData2 = "长时间处理的任务1 threadName="
+ Thread.currentThread().getName(); //synchronized代码块
synchronized (this) {
getData1 = privateGetData1;
getData2 = privateGetData2;
}
System.out.println(getData1);
System.out.println(getData2);
System.out.println("end task");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
执行结果如下：只需要修改一下doLongTimeTask()这个方法即可，用synchronized代码块来代替synchronized修饰方法，从运行结果可以看到时间只用3s，时间缩短了是由于线程Thread—0访问Task_Synchronized类的同步代码块时，线程Thread—1仍然可以访问Task_Synchronized类里的非同步方法。在这里为什么会想到只同步变量getData1和getData2呢，我以前说过出现“非线程安全”的原因，其中有一个原因就是有多个线程同时访问成员变量时可能会出现“脏读”现象。
但是还有两个问题需要验证，那就是syschronized代码块里的内容真的是同步执行的吗？这个this真的代表当前类的对象锁吗？下面我写了一个例子来验证一下，如下：
public static void main(String[] args) {
Task task = new Task();
ThreadA a = new ThreadA(task);
a.setName("A");
ThreadB b = new ThreadB(task);
b.setName("B");
a.start();
b.start();
}
public static class ThreadA extends Thread {
private Task task;
public ThreadA(Task task) {
super();
this.task = task;
}
@Override
public void run() {
super.run();
task.doLongTimeTask();
}
}
public static class ThreadB extends Thread {
private Task task;
public ThreadB(Task task) {
super();
this.task = task;
}
@Override
public void run() {
super.run();
task.doLongTimeTask();
}
}
}
class Task {
public void doLongTimeTask() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println("noSynchronized threadName="
+ Thread.currentThread().getName() + " i=" + (i + 1));
}
System.out.println("*********************************");
synchronized (this) {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println("Synchronized threadName="
+ Thread.currentThread().getName() + " i=" + (i + 1));
}
}
}
运行结果如下：由图（a）可以看出来，两个线程在执行第一for循环的时候，是不同步交叉执行的，由图b1、b2、c1、c2可以看出来线程A排队执行完，线程B才开始执行，所以synchronized代码块是同步的。
图（a） 图（b1） 图（b2）
图（c1） 图（c2）
那么怎么验证synchronized使用的“对象监视器”是一个呢，也就是this代表的是当前类的对象锁。需要证明只有一个线程释放掉当前对象锁，其它的线程才可以执行。我写了一个例子，如下：
public static void main(String[] args) {
MyService service = new MyService();
ThreadA a = new ThreadA(service);
a.setName("A");
ThreadB b = new ThreadB(service);
b.setName("B");
a.start();
b.start();
}
public static class ThreadA extends Thread {
private MyService service;
public ThreadA(MyService service) {
super();
this.service = service;
}
@Override
public void run() {
super.run();
service.serviceMethodA();
}
}
public static class ThreadB extends Thread {
private MyService service;
public ThreadB(MyService service) {
super();
this.service = service;
}
@Override
public void run() {
super.run();
service.serviceMethodB();
}
}
}
class MyService {
public void serviceMethodA() {
synchronized (this) {
try {
System.out.println("A begin time=" + System.currentTimeMillis());
Thread.sleep(5000);
System.out.println("A end time=" + System.currentTimeMillis());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public void serviceMethodB() {
synchronized (this) {
try {
System.out.println("B begin time=" + System.currentTimeMillis());
Thread.sleep(2000);
System.out.println("B end time=" + System.currentTimeMillis());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
运行结果如下：从代码上可以看出，两个synchronized代码块里都有休眠方法，但是并没有影响线程的执行顺序，如果两个this不是同一把对象锁，那么在休眠的这段时间，线程肯定会出现交替执行的，从结果也可以看出来，线程A执行完之后，线程B才开始执行的，说明当线程A访问MyService的同步代码块serviceMethodA的时候，线程B对同步代码块serviceMethodB的访问将被阻塞。所以“对象监视器”是同一个。
时间： 2024-10-17 20:01:48