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ThreadLocal 与 Synchronized 总结
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1.对于同步方法和对象:
无论synchronized关键字加在方法上还是对象上,它取得的锁都是对象,而不是把一段代码或函数当作锁――而且同步方法很可能还会被其他线程的不同对象访问。
解释一下“取得的锁都是对象”的意思:如果一个对象有多个synchronized方法,只要一个线程访问了这个对象中的一个synchronized方法,其它线程不能同时访问这个对象中任何一个synchronized方法,但是对于不是synchronized的方法可以访问。而对于其他线程里的另一个对象可以访问synchronized方法。
2.对于同步块:
synchronized(要锁定的对象) {……}
当要锁定的对象为this时表示的是调用这个方法的对象。
3.对于同步static 方法:
不管调用方法的是类还是对象,锁定的都是类。即类被锁定了,只要一个线程中的对象或类访问了一个synchronized static方法,其他线程里的不管是类还是对象都不能再访问synchronized static方法了。
注:以上的对象即指一个类的实例。
再通过例子说明一下以上几点:
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:
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:
(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:
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(他得是个对象)来充当锁:
- 1. class Foo implements Runnable
- 2. {
- 3. private byte[] lock = new byte[0]; // 特别的instance变量
- 4. Public void method()
- 5. {
- 6. synchronized(lock) { //… }
- 7. }
- 8. //…..
- 9. }
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:
- 1. Class Foo
- 2. {
- 3. public synchronized static void method1() // 同步的static 函数
- 4. {
- 5. //….
- 6. }
- 7. public void method2()
- 8. {
- 9. synchronized(Foo.class) // class literal(类名称字面常量)
- 10. }
- 11. }
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,而不再是由这个Class产生的某个具体对象了)。
记得在《Effective Java》一书中看到过将 Foo.class和 P1.getClass()用于作同步锁还不相同,不能用P1.getClass()来达到锁这个Class的目的。P1指的是由Foo类产生的对象。
能 够推断:假如一个类中定义了一个synchronized的static函数A,也定义了一个synchronized 的instance函数B,那么这个类的同一对象Obj在多线程中分别访问A和B两个方法时,不会构成同步,因为他们的锁都不相同。A方法的锁是Obj所 属的那个Class,而B的锁是Obj所属的这个对象。
搞清楚synchronized锁定的是哪个对象,就能帮助我们设计更安全的多线程程序。
1、synchronized实例方法
在功能上,它相当于
2、synchronized类方法
在功能上,它相当于
3、如果我们也可以自定义方法来实现相当于synchronized类似的功能,代码如下:
以上的代码就是一个Before/After Pattern的一种实现方式
举例:
下面中Mutex类这种用来进行共享互斥的机制,一般称为mutex。
设计简单的Mutex类1:
设计完善的Mutex类2:
4、我们看到synchronized块的时候,要先思考"synchronized是在保护什么",然后进一步思考"获取谁的锁定来保护的呢"
要调用synchronized实例方法的纯种,一定会获取thid的锁定。一个实例的锁定,同一个时间内,只能有个线程可以得到。
如果实例不同,那锁定也不同了。使用synchronized块的时候,特别需要考虑"获取谁的锁定来保护的呢"这种情况。因为
synchronized需要明确地指明要获取的是哪个对象的锁定。例如:
这样的程序代码中,obj就是我们所要获取锁定的对象。请小心这个对象不可心写错,获取错误对象的锁定,就好想要保护自己
自己的家,却把别人家的门给锁定了。
1.区别ThreadLocal 与 synchronized 两者的性质、表现及设计初衷不同,因此没有可比较性。
2.理解ThreadLocal中提到的变量副本
事实上,我们向ThreadLocal中set的变量不是由ThreadLocal来存储的,而是Thread线程对象自身保存。当用户调用ThreadLocal对象的set(Object o)时,该方法则通过Thread.currentThread()获取当前线程,将变量存入Thread中的一个Map内,而Map的Key就是当前的ThreadLocal实例。请看源码,这是最主要的两个函数,能看出ThreadLocal与Thread的调用关系:
public void set(T value) {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
}
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.threadLocals;
}
(有兴趣的朋友可以阅读Java的ThreadLocal源码)因此,我们可以知道,所谓的变量副本,即是对Object Reference(对象引用)的拷贝。
3.理解Thread和 ThreadLocal对变量的引用关系
实际上Thread和ThreadLocal对变量引用关系就像是坐标系中的X轴和Y轴,是从两个维度上来组织对变量的引用的。
1、对于多线程资源共享的问题,同步机制采用了“以时间换空间”的方式,而ThreadLocal采用了“以空间换时间”的方式。前者仅提供一份变量,让不同的线程排队访问,而后者为每一个线程都提供了一份变量,因此可以同时访问而互不影响。 3、ThreadLocal不能使用基本数据类型,只能使用Object类型。ThreadLocal的使用比synchronized要简单得多。 ThreadLocal和Synchonized都用于解决多线程并发访问。但是ThreadLocal与synchronized有本质的区别。 4、Synchronized用于线程间的数据共享,而ThreadLocal则用于线程间的数据隔离。 示例1: 启动2个线程先后发出请求: 小结: 1、线程局部变量threadLocalCon为每一个线程分别提供一个该变量的副本,所以,每个线程第一次访问该变量时,通过get()取得的值都是null。 2、客户端的每一次请求,服务端都会新建一个线程为其服务,一次请求结束,相对应的线程也随之随之结束。 示例2、 在getCon()方法中加上synchronized关键字,再次执行(两次请求之间发起时间间隔短于10秒),看效果: 小结: 文章来自于: http://www.iteye.com/topic/179040 http://huangqiqing123.iteye.com/blog/1428071 http://javabeezer.iteye.com/blog/644561 http://lighter.iteye.com/blog/133136
2、ThreadLocal使用场合主要解决多线程中数据因并发产生不一致问题。ThreadLocal为每个线程的中并发访问的数据提供一个副本,通过访问副本来运行业务,这样的结果是耗费了内存,单大大减少了线程同步所带来性能消耗,也减少了线程并发控制的复杂度。
synchronized是利用锁的机制,使变量或代码块在某一时该只能被一个线程访问。
而ThreadLocal为每一个线程都提供了变量的副本,使得每个线程在某一时间访问到的并不是同一个对象,这样就隔离了多个线程对数据的数据共享。而Synchronized却正好相反,它用于在多个线程间通信时能够获得数据共享。
//线程局部变量
protected static ThreadLocal<Connection> threadLocalCon = new ThreadLocal<Connection>();
/*
* 获取数据库连接
*/
public static Connection getCon() {
Connection con = threadLocalCon.get();
System.out.println("当前线程名称="+Thread.currentThread().getName()+",con="+con);
try {
if (con == null || con.isClosed()) {
Class.forName(driver);
con = DriverManager.getConnection(url, username, password);
threadLocalCon.set(con);
System.out.println("当前线程="+Thread.currentThread().getName()+",新建连接"+con);
System.out.println("当前线程="+Thread.currentThread().getName()+",threadLocalCon.get()="+threadLocalCon.get());
try {
System.out.println("当前线程="+Thread.currentThread().getName()+",开始休眠");
Thread.currentThread().sleep(10000);
System.out.println("当前线程="+Thread.currentThread().getName()+",结束休眠");
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
return con;
}
1、synchronized是利用锁的机制,使变量或代码块在某一时该只能被一个线程访问,第一个线程在getCon()执行完成之前,第二个线程只能等待。
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