Java线程教程 - Java多线程

以下代码显示了如何在程序中运行多线程。

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    // Create two Thread objects
    Thread t1 = new Thread(Main::print);
    Thread t2 = new Thread(Main::print);

    // Start both threads
    t1.start();
    t2.start();
  }

  public static void print() {
    for (int i = 1; i <= 500; i++) {
      System.out.println(i);
    }
  }
}

上面的代码生成以下结果。

线程同步

Java编程语言内置了两种线程同步：

• 互斥同步
• 条件同步

在互斥同步中，在一个时间点只允许一个线程访问代码段。

条件同步通过条件变量和三个操作来实现：等待，信号和广播。

同步关键字

synchronized关键字用于声明需要同步的关键部分。

有两种方法可以使用synchronized关键字：

• 将方法声明为关键部分
• 将语句块声明为关键段

我们可以通过在方法的返回类型之前使用关键字synchronized来声明一个方法作为临界段。

public class Main {
  public synchronized void someMethod_1() {
    // Method code goes here
  }

  public static synchronized void someMethod_2() {
    // Method code goes here
  }
}

我们可以声明一个实例方法和一个静态方法同步。构造函数不能声明为同步。

以下代码说明了使用关键字synchronized：

public class Main {
  public synchronized void someMethod_1() {
    // only one thread can execute here at a time
  }

  public void someMethod_11() {
    synchronized (this) {
      // only one thread can execute here at a time
    }
  }

  public void someMethod_12() {
    // multiple threads can execute here at a time
    synchronized (this) {
      // only one thread can execute here at a time
    }
    // multiple threads can execute here at a time
  }

  public static synchronized void someMethod_2() {
    // only one thread can execute here at a time
  }

  public static void someMethod_21() {
    synchronized (Main.class) {
      // only one thread can execute here at a time
    }
  }

  public static void someMethod_22() {
    // multiple threads can execute here at a time
    synchronized (Main.class) {
      // only one thread can execute here at a time
    }
    // multiple threads can execute here at a time
  }
}

wait()方法

对wait()方法的调用必须放在synchronized方法或同步块中。

对于当前线程已经获取监视器的对象，必须调用wait()方法。

notify()方法

没有办法唤醒等待集中的特定线程。

例子

public class Main {
  private static int myValue = 1;

  public static void main(String[] args) {
    Thread t = new Thread(() -> {
      while (true) {
        updateBalance();
      }
    });
    t.start();
    t = new Thread(() -> {
      while (true) {
        monitorBalance();
      }
    });
    t.start();
  }

  public static synchronized void updateBalance() {
    System.out.println("start:" + myValue);
    myValue = myValue + 1;
    myValue = myValue - 1;
    System.out.println("end:" + myValue);
  }

  public static synchronized void monitorBalance() {
    int b = myValue;
    if (b != 1) {
      System.out.println("Balance  changed: " + b);
      System.exit(1); 
    }
  }
}

上面的代码生成以下结果。

例2

以下代码显示了上述代码的非同步版本。

public class Main {
  private static int myValue = 1;

  public static void main(String[] args) {
    Thread t = new Thread(() -> {
      while (true) {
        updateBalance();
      }
    });
    t.start();
    t = new Thread(() -> {
      while (true) {
        monitorBalance();
      }
    });
    t.start();
  }

  public static  void updateBalance() {
    System.out.println("start:" + myValue);
    myValue = myValue + 1;
    myValue = myValue - 1;
    System.out.println("end:" + myValue);
  }

  public static synchronized void monitorBalance() {
    int b = myValue;
    if (b != 1) {
      System.out.println("Balance  changed: " + b);
      System.exit(1); 
    }
  }
}

上面的代码生成以下结果。