java多線程的同步方法

問題的提出：

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先看一個段有關銀行存錢的代碼：

class Bank {
    private int sum;
    public void add(int num){
        sum = sum + num;
        try {
            Thread.sleep(10);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("total num is ： " + sum);
    }
}
class Custom implements Runnable{
    private Bank b = new Bank();

    @Override
    public void run() {
        for(int i = 3 ; i > 0 ; i--)
            b.add(100);
    }
}
public class BankDemo{
    public static void main(String[] args) {
        Custom custom = new Custom();
        Thread t1 = new Thread(custom);
        Thread t2 = new Thread(custom);
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

此代碼的運行結果爲：

total num is ： 100
total num is ： 300
total num is ： 400
total num is ： 500
total num is ： 500
total num is ： 600

可以看出sum的值與預期的效果不太一樣；造成這種現象的原因有兩個：

1.程序存在兩個以上的子線程；
2.子線程中存在多條語句操作同一變量；

上述例子中：創建了兩個子線程·t1 和 t2，分別向銀行中存錢。但是可以看出銀行的實力隨着Custom的創建，只創建了一個對象。也就是說我們只操作一個數據變量即爲銀行中錢的總數sum；當兩個子線程開啓的時候run方法中調用了bank的add方法，而add方法中有兩個語句都在操作sum一個sum的增加，一個是打印sum，當兩個子線程搶佔cpu執行各自的程序的時候會出現：
當t1執行到add以後，t2搶到了cpu的執行權，執行也是執行了add語句，隨後打印出sum的值，這時候由於sum增加了兩次，所以打印出來的sum值爲200。類推，假如這個時候t1又搶回了cpu的執行權，因此又打印出一次200。

顯然這種現象是我們不希望產生的。我們希望一個線程存完錢然後打印出結果，之後才允許下一次添加操作。這就是多線程會產生的問題，線程不安全。

我們應儘量避免這種現象的發生，java給我們提供了三種方法來解決這個問題：
第一種：同步代碼塊

    //private Object obj = new Object();
    public void add(int num) {
        synchronized (this) {
            sum = sum + num;
            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("total num is ： " + sum);
        }
    }

將多線程中需要操作同一數據對象的語句使用同步代碼塊包含。同步代碼塊的原理就是：

1.java中每個對象都有一個內置鎖；
2.當程序運行到同步代碼塊的時候首先會獲取指定對象的鎖，這個鎖對於多個線程來說是唯一的。我們可以創建任意一個對象（obj）讓他當作同步代碼塊的鎖。
3.當程序中只有一個只有一個鎖的話我們還可以使用this，this代表當前執行代碼所操作的實例對象的鎖。即擁有add方法的類的對象，即bank。
4.兩個併發線程訪問同一個對象object中的這個synchronized(this)同步代碼塊時，一個時間內只能有一個線程得到執行。另一個線程必須等待當前線程執行完這個代碼塊以後才能執行該代碼塊。

這樣就可以操作同一個數據的多條語句只能在“同一段時間”只能被一個子線程所操作。

第二種 同步函數

    public synchronized void add(int num) {
            sum = sum + num;
            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("total num is ： " + sum);
        }

除了同步代碼塊以外我們還可以將需要同步的操作抽象成一個函數，然後將這個函數用synchronized修飾，形成同步方法。比如上述例子中的add方法中的語句都在操作sum對象。我們就可以將add方法使用synchronized修飾。這樣也能達到代碼同步的效果。

同步方法使用的鎖其實就是 this。

值得一提的是：同步方法和同步代碼塊，在開發程序的時候我們更推薦使用同步代碼塊。

1.同步代碼塊可以綁定任意對象，而同步函數只能綁定該類對象this
2.如果多個線程使用同一個鎖的話，那麼兩者均可以使用，如果存在多個鎖的（比如，在一個對象的同步方法裏面調用另外一個對象的同步方法，則獲取了兩個對象的同步鎖），只能使用同步代碼塊。

靜態方法的同步
同步方法

public synchronized static void add(int num){}

同步代碼塊：

public synchronized void add(int num){
    synchronized (Bank.Class) {
    }
}

靜態方法的默認同步鎖是當前方法所在類的.class 對象，注意this與static不可以連用，所以不能使用this.Class