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【JavaEE初阶】多线程(4)

article 2024/9/22 12:06:40

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线程安全的第四个原因

代码举例:

分析原因

解决方法

方法1

方法2

wait(等待)和notify(通知)

wait和sleep区别

线程安全的第四个原因

内存可见性,引起的线程安全问题

比如: 一个线程修改,另一个线程读取

代码举例:

import java.util.Scanner;

public class Demo13 {
    public static int n=0;
    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(()->{
            while(n==0){
                //啥也不写
            }
            System.out.println("t1线程结束循环");
        });

        Thread t2 = new Thread(()->{
           Scanner scanner =new Scanner(System.in);
            System.out.println("请输入一个整数: ");
            n= scanner.nextInt();
        });

        t1.start();
        t2.start();
    }
}

上述代码中通过线程t2将n的值修改成非0值,按代码逻辑t1应该结束循环了,但实际上循环还在继续...

分析原因

内存可见性问题,本质上是编译器/ JVM对代码进行优化的时候,优化出了bug,如果代码是单线程的,编译器的代码优化一般都是非常准确的,优化之后不会影响到逻辑

但是代码如果是多线程的,编译器的优化就可能出现误判,导致不该优化的地方也给优化了

解决方法

方法1

加上sleep,增加开销,让编译器不启用优化

方法2

在变量n的前面加上volatil关键字(volatil 修饰一个变量,提示编译器这个变量是"易变的")

编译器进行上述优化的前提是编译器认为,针对这个变量的频繁读取,结果都是固定的

但是volatile 只能解决内存可见性问题,不能解决原子性问题(如果两个线程针对同一个变量进行修改,volatile无能为力)

wait(等待)和notify(通知)

多给线程需要控制线程之间执行某个逻辑的先后顺序,可以使用wait让后执行的逻辑等待,完成某些逻辑之后通过notify唤醒对应的wait

通过wait和notify可以解决'线程饿死'问题

wait包含三个操作:解锁和阻塞等待(这两个操作同时进行(在内部已经打包成原子的),阻塞就是为了收到通知),接收到通知后唤醒,并且重新尝试获取锁
notify 是通知wait的线程被唤醒(使用另一个线程调用)


import java.util.Scanner;

public class Demo21 {
    private static Object locker = new Object();

    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            synchronized (locker) {
                System.out.println("t1 wait 之前");
                try {
                    locker.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
                System.out.println("t1 wait 之后");
            }
        });

        Thread t2 = new Thread(() -> {
            System.out.println("t2 notify 之前");
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            scanner.next(); // 此处用户输入啥都行, 主要是通过这个 next, 构造 "阻塞"

            synchronized (locker) {
                locker.notify();
            }

            System.out.println("t2 notify 之后");
        });

        t1.start();
        t2.start();
    }
}