java多線程的難點是在：處理多個線程同步與並發運行時線程間的通信問題。java在處理線程同步時，常用方法有：
1、synchronized關鍵字。
2、Lock顯示加鎖。
3、信號量Semaphore。
線程同步問題引入：
創建一個銀行賬戶Account類，在創建並啟動100個線程往同一個Account類實例里面添加一塊錢。在沒有使用上面三種方法的情況下：
代碼：
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class AccountWithoutSync {
private static Account account = new Account(); //實例化一個賬戶
public static void main(String[] args)
{
long start = System.currentTimeMillis();
//使用ExecutorService創建線程池
ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
for(int i=0;i<100;i++)
{
executor.execute(new AddPennyTask());
}
//關閉線程池 即使線程池中還有未完成的線程 返回未完成的清單
executor.shutdown();
//關閉之后還是要保證未完成的線程繼續完成 如果線程池中所有任務都完成了，isTerminated返回true
while(!executor.isTerminated())
{}
long end = System.currentTimeMillis();
//balance有余額的意思
System.out.println("現在賬戶里面的余額是：" + account.getBalance());
System.out.println("花費的時間以微秒為單位："+(end-start)+"微秒");
}
//這個線程只調用了一個方法
public static class AddPennyTask implements Runnable
{
@Override
public void run() {
account.deposit(1);
}
}
//一個內部類 用於 賬戶的相關處理
public static class Account
{
private int balance =0;
public int getBalance()
{
return balance;
}
public void deposit(int amount)
{
int newBalance = balance + amount;
//為了讓錯誤體現的更明顯
try {
Thread.sleep(4); //5毫秒
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
balance= newBalance;
//其實就是balance +=amount;//不過換成這一段代碼結果就在100和99左右
}
}
}
運行截圖
錯的不是一般的明顯，明明存入了100塊，顯示只有2塊，原因也很簡單，就是100個線程同時對acount進行修改，當第100該線程把錢改成100時，第2個線程最后修改，把它改成了2，這群不聽話的線程，那就好好管管他們吧，讓他們乖乖聽話，在這之前，還是要記住以下一些名詞：
競爭狀態：當多個線程訪問同一公共資源並引發沖突造成線程不同步，我們稱這種狀態為競爭狀態。
線程安全：是針對類來說的，如果一個類的對象在多線程程序中不會導致競爭狀態，我們就稱這類為線程安全的，上面的Account是線性不安全的，而又如StringBuffer是線程安全的，而StringBuilder則是線程不安全的。
臨界區：造成競爭狀態的原因是多個線程同時進入了程序中某一特定部分，如上面程序中的deposit方法，我們稱這部分為程序中的臨界區，我們要解決多線程不同步問題，就是要解決如何讓多個線程有序的訪問臨界區。
使用synchronized關鍵字
1、同步方法：在deposit方法前加synchronized關鍵字，使得該方法變成同步方法：public synchronized void deposit(double amount){}
2、同步語句：對某一代碼塊加synchronized關鍵字，常用格式：
synchronized(exper) {statement} 其中exper是對象的引用，如上面的程序，在要在調用depsoit方法時，改成這樣: synchronized(account){account.deposit(1);}
使用synchronized，其實是隱式地給方法或者代碼塊加了鎖，任何同步的實例方法都可以轉換為同步語句：
public synchronized void method(){}
轉換為同步語句： public void method{sysnchronized(this){}}
利用lock加鎖同步
java也可以用Lock顯示的對臨界區代碼加鎖以及解鎖，這比用synchronized關鍵字更加直觀靈活。
一個鎖是一個Lock接口的實例，該接口定義了加鎖解鎖的方法，且一個鎖可以多次調用其newCondition()方法創建名為Condition對象的實例，以此進行線程間的通信（在后面用到）。
有了Lock接口，我們還要實現它，java提供了RenentrantLock類，該類是為創建相互排斥鎖而實現了Lock接口，由此就好辦了，下面看一下書上的圖：
代碼如下：
public static class Account2
{
private static Lock lock = new ReentrantLock();
private int balance =0;
public int getBalance()
{
return balance;
}
public void deposit(int amount)
{
lock.lock();
try{
int newBalance = balance + amount;
Thread.sleep(4);
balance= newBalance;
}catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
finally{
lock.unlock();
}
}
}
給個運行截圖：
100塊存入，且時間明顯比之前久了，100個線程都乖乖的排隊訪問臨界區。另外注意在對lock()的調用后，緊跟隨try catch finnaly語句，這是個好習慣。
利用信號量同步
信號量是個好東西，信號量機制在操作系統方面有着廣泛的應用，如linux進程同步信號量，而在java里，Semaphore包包含了一些訪問信號量的方法。
信號量可以用來限制訪問共享資源的線程數，在訪問臨界區資源前，線程必須獲取一個信號量，在訪問完之后返回一個信號量。下圖是關於類Semaphore，該類包含訪問信號量的方法：
利用信號量Semaphorre,可以將上面的Account類改成這樣：
public static class Account
{
private static Semaphore semaphore = new Semaphore(1); //創建一個信號量
private int balance =0;
public int getBalance()
{
return balance;
}
public void deposit(int amount)
{
try {
semaphore.acquire();
int newBalance = balance + amount;
Thread.sleep(4);
balance= newBalance;
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}finally{
semaphore.release(); //返回一個信號量
}
}
}
網上有很多關於java多線程的文章，有不少寫成系列的，但個人覺得像多線程這么有有意思的部分，還是得好好靜下心來品位，上面的三種方法，可以解決多線程同步問題，后面還會繼續學習，嗯，加油。
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