第41天学习打卡(死锁 Lock synchronized与Lock的对比 线程协作 使用线程池)
多个线程各自占有一些共享资源,并且互相等待其他线程占有的资源才能运行,而导致两个或者多个线程都在等待对方释放资源,都停止执行的情形。某一个同步块同时拥有“两个以上对象的锁”时,可能会发生“死锁”的问题。
死锁避免方法
产生死锁的四个必要条件:
1.互斥条件:一个资源每次只能被一个进程使用。
2.请求与保持条件:一个进程因请求资源而阻塞时,对已获得的资源保持不放。
3.不剥夺条件:进程已获得的资源,在未使用完之前,不能强行剥夺。
4.循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
上面列出了死锁的四个必要条件,我们只要想办法破其中的任意一个或多个条件就可以避免死锁发生
package com.kuang.thread;
//死锁:多个线程互相抱着对方需要的资源,然后形成僵持
public class DeadLock {
public static void main(String[] args) {
Makeup g1 = new Makeup(0,"灰姑凉");
Makeup g2 = new Makeup(1,"白雪公主");
g1.start();
g2.start();
}
}
//口红
class Lipstick{
}
//镜子
class Mirror{
}
class Makeup extends Thread {
//需要的资源只有一份,用static来保证只有一份
static Lipstick lipstick = new Lipstick();
static Mirror mirror = new Mirror();
int choice;//选择
String girlName;//使用化妆品的的人
Makeup(int choice, String girlName) {
this.choice = choice;
this.girlName = girlName;
}
Lock(锁)
从JDK5.0Java提供了更强大的线程同步机制---通过现实定义同步锁对象来实现同步。同步锁使用Lock对象充当。
java.util.concurrent.locks.Lock接口是控制多个线程对共享资源进行访问的工具。锁提供了对共享资源的独占访问,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获得Lock对象
ReentrantLock(可重入锁)类实现了Lock,它拥有与synchronized相同的并发性和内存语义,在实现线程安全的控制中,比较常用的是ReentrantLock,可以显示加锁,释放锁。
class A{
private final ReentrantLock lock = new ReenTrantLock();
public void m(){
lock.lock();
try{
//保证线程安全的代码;
}
finally{
lock.unlock();
//如果同步代码有异常,要将unlock()写入finally语句块
}
}
}
package com.kuang.gaoji;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
//测试Lock锁
public class TestLock {
public static void main(String[] args) {
TestLock2 testLock2 = new TestLock2();
new Thread(testLock2).start();
new Thread(testLock2).start();
new Thread(testLock2).start();
}
}
class TestLock2 implements Runnable{
int ticketNums = 10;
//定义lock锁
private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
synchronized与Lock的对比
Lock是显示锁(手动开启和关闭锁,别忘记关闭锁),synchronized是隐式锁,出了作用域自动释放
Lock只有代码块锁,synchronized有代码块锁和方法锁
使用Lock锁,JVM将花费较少的时间来调度线程,性能更好。并且具有更好的扩展性(提供更多的子类)
优先使用顺序:
Lock>同步代码块(已经 进入了方法体,分配了相应资源)>同步方法(在方法体之外)
04线程协作
生产 者消费者模式
线程通信
应用场景:生产者和消费者问题
假设仓库中只能存放一件产品,生产者将生产出来的产品放入仓库,消费者将仓库中产品取走消费。
如果仓库中没有产品,则生产者将产品放入仓库,否则停止生产并等待,直到仓库中的产品被消费者取走为止。
如果仓库中放有产品,则消费者可以将产品取走消费,否则停止消费并等待,直到仓库再次放入产品为止。
线程通信-分析
这是一个线程同步问题,生产者和消费者共享同一个资源,并且生产者和消费者之间相互依赖,互为条件。
对于生产者,没有生产产品之前,要通知消费者等待。而生产产品之后,又需要马上通知消费者消费。
对于消费者,在消费之后。要通知生产者已经结束消费,需要产生新的产品以供消费。
在生产者消费者问题中,仅有synchronized是不够的
synchronized可阻止并发更新同一个共享资源,实现了同步
synchronized不能用来实现不同线程之间的消息传递(通信)
java提供了几个方法解决线程之间通信问题
方法名 作用
wait() 表示线程一直等待,直到其他线程通知,与sleep不同,会释放锁
wait(long timeout) 指定等待的毫秒数
notify() 唤醒一个处于等待状态的线程
notifyAll() 唤醒同一个对象上所调用wait()方法的线程,优先级别高的线程优先调度
注意Object类的方法,都只能在同步方法或者同步代码块中使用,否则会抛出异常IIIegalMonitorStateException
解决方式1
并发协作模式“生产者/消费者模式”--->管程法
生产者:负责生产数据的模块(可能是方法,对象,线程,进程);
消费者:负责处理数据的模块(可能是方法,对象,线程,进程);
缓冲区:消费者不能直接使用生产者的数据,他们之间有个“缓冲区”
生产者将生产好的数据放入缓冲区,消费者从缓冲区拿出数据
package com.kuang.gaoji;
//测试:生产者消费者模型-->利用缓冲区解决:管程法
//生产者,消费者,产品,缓冲区
public class TestPC {
public static void main(String[] args) {
SynContainer container = new SynContainer();
new Productor(container).start();
new Consumer(container).start();
}
}
//生产者需要一个容器
class Productor extends Thread{
SynContainer container;
public Productor(SynContainer container) {
this.container = container;
}
//生产
