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1、第第15讲讲 Java多线程（二）多线程（二） 15.1 访问共享资源访问共享资源 15.2 线程间协作线程间协作(xizu) 15.3 死锁死锁 15.4 本讲小结本讲小结第一页，共十七页。 将一个任务拆分成多个独立执行的子任务，这些子任务可以并行执行，这是使用Java多线程编程的好处，但这些子任务同时访问一个资源时，就会造成访问的冲突，在解决冲突时还要避免产生死锁，另外(ln wi)，有时多个子任务之间需要协调通信来共同完成一个任务。第二页，共十七页。15.1 访问共享资源访问共享资源(zyun) 多个线程同时访问同一存储空间时可能会出现(chxin)访问冲突。如：两个线程访问同一个对象时
2、，一个线程向对象中存储数据，另一个线程读取该数据。当第一个线程还没有完成存储操作时，第二个线程就开始读取数据，这时会产生了混乱。第三页，共十七页。15.1.1 访问访问(fngwn)冲突冲突考虑(kol)下面的程序：AccessConflict.javaclass DataClassprivate int data=0;public void increase()int nd=data;tryThread.sleep(100);catch (Exception e)data=nd+1;public int getData()return data; class NThread extends
3、ThreadDataClass d;NThread(DataClass d)this.d=d;boolean alive=true;public void run()for(int i=0;i100;i+)d.increase();alive=false;public class AccessConflict public static void main(String args)DataClass d=new DataClass();NThread t1=new NThread(d);NThread t2=new NThread(d);t1.start();t2.start();while(
4、t1.alive|t2.alive);System.out.println(data=+d.getData();第四页，共十七页。15.1.2 解决解决(jiju)冲突冲突防止冲突的方法就是当资源被一个线程访问时，为这个资源加锁。Java使用关键字synchronized来实现这一过程。使用关键字synchronized修饰的方法称为同步方法，当线程调用非静态的synchronized方法时，自动获得synchronized所标示的与正在(zhngzi)执行代码类的当前实例（this实例）有关的锁。获得一个对象的锁也称为获取锁、锁定对象、在对象上锁定或在对象上同步。关键字synchronize
5、d可以修饰方法第五页，共十七页。 一个对象只有一个锁。所以，如果一个线程获得该锁，这时其它线程要想获得该对象的锁就必须等待，直到第一个线程释放(shfng)（或返回）锁。这也意味着任何其他线程都不能进入该对象上的synchronized方法或代码块，直到该锁被释放。第六页，共十七页。 同步时所注意的问题：（1）当程序运行到synchronized同步方法或代码块时才该对象锁才起作用；（2）使用private修饰域，可以防止其它线程直接访问域；（3）线程睡眠时，它所持的任何锁都不会释放；（4）一个线程可以同时获得多个(du )锁；（5）同步方法虽然可以解决同步问题，但也存在缺陷，如果一个同步方法
6、需要执行的时间很长，将会大大影响系统的效率，这时进来使用synchronized块。第七页，共十七页。15.1.3 静态方法同步静态方法同步(tngb) synchronized 修饰的静态方法可以在类的范围内防止对static数据的并发(bngf)访问，如： public synchronized static void f() synchronized 修饰的静态方法属于某个类的范围，防止多个线程同时访问这个类中的synchronized 修饰的静态方法，它可以对类的所有对象实例起作用。而synchronized的实例方法是某实例的范围，它防止多个线程同时访问这个实例中的synchroni
7、zed方法。第八页，共十七页。15.2 线程间协作线程间协作(xizu) 可以使用锁（互斥）来同步多个线程，那么如何实现多个线程间的协作呢？多个线程协作的关键在于它们之间的相互通信。互斥可以保证同一时刻只有一个线程相应某个信号，在互斥的基础上再添加某种途径，可以使线程本身挂起，直到某些(mu xi)条件发生变化再转入就绪状态。第九页，共十七页。线程间的通信通过“等待(dngdi)-通知”机制来实现，Object类中的wait()和notify()方法实现了这种机制。wait()方法可以使线程等待某个条件发生变化，而这种条件将由另外一个线程来改变。wait()不是忙等待，线程在wait()期间被
8、挂起，可以通过notify()或notifyAll()被唤醒。有两种形式的wait()：（1）public final void wait()（2）public final void wait(long timeout, int nanos)第十页，共十七页。 这两种重载的wait()都能使线程等待，只不过第一个wait()是通过notify()或notifyAll()被唤醒。第二个wait()接受毫秒数作为参数，是指在此期间暂停，但这样sleep()与yield()不同： （1）在wait()期间对象锁是释放的，能够避免死锁。而在sleep()和yield()时，对象锁并没有(mi yu)被
9、释放，容易产生死锁。 （2）可以通过notify()、notifyAll()来唤醒wait()，而使用“令时间到期”的方式唤醒wait(long timeout, int nanos)。第十一页，共十七页。15.3 死锁死锁 锁机制（互斥）可以解决访问冲突，但线程可以陷入阻塞，所以会产生一种情况：第一个线程已经获得了第一个锁，在等待第二个锁，而第二个锁又被第二个线程把持，这样以此类推，最后一个线程又等待第一个锁，这样循环下去，没有哪个(n ge)线程能继续下去，这种情况被称为死锁。第十二页，共十七页。 哲学家就餐问题是一个典型的死锁例证。 问题描述：一圆桌前坐着5位哲学家，两个人中间(zhng
10、jin)有一只筷子，桌子中央有面条。哲学家思考问题，当饿了的时候拿起左右两只筷子吃饭，必须拿到两只筷子才能吃饭。上述问题会产生死锁的情况，当5个哲学家都拿起自己右手边的筷子，准备拿左手边的筷子时产生死锁现象。第十三页，共十七页。 解决办法： （1）添加一个服务生，只有当经过服务生同意之后才能(cinng)拿筷子，服务生负责避免死锁发生。 （2）每个哲学家必须确定自己左右手的筷子都可用的时候，才能同时拿起两只筷子进餐，吃完之后同时放下两只筷子。 （3）规定每个哲学家拿筷子时必须拿序号小的那只，这样最后一位未拿到筷子的哲学家只剩下序号大的那只筷子，不能拿起，剩下的这只筷子就可以被其他哲学家使用，避
11、免了死锁。这种情况不能很好的利用资源。第十四页，共十七页。15.3 本讲小结本讲小结(xioji) 本讲首先介绍了访问(fngwn)共享资源时的访问(fngwn)冲突问题，以及解决冲突的办法，而后讲述了线程之间的协作以及避免死锁的方法。第十五页，共十七页。讲后练习讲后练习(linx) 1、Java中怎么解决(jiju)访问冲突？ 2、线程之间是如何通信的？ 3、什么是死锁(Deadlock)？如何分析和避免死锁？第十六页，共十七页。内容(nirng)总结第15讲 Java多线程（二）。多个线程同时访问同一存储空间时可能会出现访问冲突。catch (Exception e)。this.d=d。防止冲突的方法就是当资源被一个线程访问时，为这个(zh ge)资源加锁。wait()方法可以使线程等待某个条件发生变化，而这种条件将由另外一个线程来改变。如何分析和避免死锁第十七页，共十七页。