Java Thread應該注意的問題有哪些

這篇文章給大家介紹Java Thread應該注意的問題有哪些，內容非常詳細，感興趣的小伙伴們可以參考借鑒，希望對大家能有所幫助。

Java Thread應該注意的問題

(wang hailong)

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Java的線程編程非常簡單。但有時會看到一些關于線程的錯誤用法。下面列出一些應該注意的問題。

1．同步對象的恒定性

All java objects are references.

對于局部變量和參數來說，java里面的int, float, double, boolean等基本數據類型，都在棧上。這些基本類型是無法同步的；java里面的對象（根對象是Object），全都在堆里，指向對象的reference在棧上。

java中的同步對象，實際上是對于reference所指的“對象地址”進行同步。
需要注意的問題是，千萬不要對同步對象重新賦值。舉個例子。
class A implements Runnable{
  Object lock = new Object();

void run(){
  for(...){
    synchronized(lock){
      // do something
      ...
      lock = new Object();
    }
  }
}

run函數里面的這段同步代碼實際上是毫無意義的。因為每一次lock都給重新分配了新的對象的reference，每個線程都在新的reference同步。
大家可能覺得奇怪，怎么會舉這么一個例子。因為我見過這樣的代碼，同步對象在其它的函數里被重新賦了新值。
這種問題很難查出來。
所以，一般應該把同步對象聲明為final.
final Object lock = new Object();

使用Singleton Pattern 設計模式來獲取同步對象，也是一種很好的選擇。

2．如何放置共享數據

實現線程，有兩種方法，一種是繼承Thread類，一種是實現Runnable接口。

上面舉的例子，采用實現Runnable接口的方法。本文推薦這種方法。

首先，把需要共享的數據放在一個實現Runnable接口的類里面，然后，把這個類的實例傳給多個Thread的構造方法。這樣，新創建的多個Thread，都共同擁有一個Runnable實例，共享同一份數據。

如果采用繼承Thread類的方法，就只好使用static靜態成員了。如果共享的數據比較多，就需要大量的static靜態成員，令程序數據結構混亂，難以擴展。這種情況應該盡量避免。

編寫一段多線程代碼，處理一個稍微復雜點的問題。兩種方法的優劣，一試便知。

3．同步的粒度

線程同步的粒度越小越好，即，線程同步的代碼塊越小越好。盡量避免用synchronized修飾符來聲明方法。盡量使用synchronized(anObject)的方式，如果不想引入新的同步對象，使用synchronized(this)的方式。而且，synchronized代碼塊越小越好。

4．線程之間的通知

這里使用“通知”這個詞，而不用“通信”這個詞，是為了避免詞義的擴大化。

線程之間的通知，通過Object對象的wait()和notify() 或notifyAll() 方法實現。

下面用一個例子，來說明其工作原理：

假設有兩個線程，A和B。共同擁有一個同步對象，lock。

1．首先，線程A通過synchronized(lock) 獲得lock同步對象，然后調用lock.wait()函數，放棄lock同步對象，線程A停止運行，進入等待隊列。

2．線程B通過synchronized(lock) 獲得線程A放棄的lock同步對象，做完一定的處理，然后調用 lock.notify() 或者lock.notifyAll() 通知等待隊列里面的線程A。

3．線程A從等待隊列里面出來，進入ready隊列，等待調度。

4．線程B繼續處理，出了synchronized(lock)塊之后，放棄lock同步對象。

5．線程A獲得lock同步對象，繼續運行。

例子代碼如下：

public class SharedResource implements Runnable{

  Object lock = new Object();

  public void run(){

  // 獲取當前線程的名稱。

  String threadName = Thread.currentThread().getName();

  if( “A”.equals(threadName)){

  synchronized(lock){ //線程A通過synchronized(lock) 獲得lock同步對象

  try{

  System.out.println(“ A gives up lock.”);

  lock.wait(); // 調用lock.wait()函數，放棄lock同步對象，

// 線程A停止運行，進入等待隊列。

   }catch(InterruptedException e){

  }

  // 線程A重新獲得lock同步對象之后，繼續運行。

  System.out.println(“ A got lock again and continue to run.”);

    } // end of synchronized(lock)

  }

  if( “B”.equals(threadName)){

  synchronized(lock){//線程B通過synchronized(lock) 獲得線程A放棄的lock同步對象

   System.out.println(“B got lock.”);

  lock.notify(); //通知等待隊列里面的線程A，進入ready隊列，等待調度。

  //線程B繼續處理，出了synchronized(lock)塊之后，放棄lock同步對象。

   System.out.println(“B gives up lock.”);

    } // end of synchronized(lock)

  boolean hasLock = Thread.holdsLock(lock); // 檢查B是否擁有lock同步對象。

  System.out.println(“B has lock ? -- ” +hasLock); // false.

  }

  }

}

public class TestMain{

  public static void main(){

  Runnable resource = new SharedResource();

  Thread A = new Thread(resource，”A”);

  A.start();

  // 強迫主線程停止運行，以便線程A開始運行。

　　try {

   Thread.sleep(500);

  }catch(InterruptedException e){

  }

  Thread B = new Thread(resource，”B”);

  B.start();

  }

}

5．跨類的同步對象

對于簡單的問題，可以把訪問共享資源的同步代碼都放在一個類里面。

但是對于復雜的問題，我們需要把問題分為幾個部分來處理，需要幾個不同的類來處理問題。這時，就需要在不同的類中，共享同步對象。比如，在生產者和消費者之間共享同步對象，在讀者和寫者之間共享同步對象。

如何在不同的類中，共享同步對象。有幾種方法實現，

（1）前面講過的方法，使用static靜態成員，（或者使用Singleton Pattern.）

（2）用參數傳遞的方法，把同步對象傳遞給不同的類。

（3）利用字符串常量的“原子性”。

對于第三種方法，這里做一下解釋。一般來說，程序代碼中的字符串常量經過編譯之后，都具有唯一性，即，內存中不會存在兩份相同的字符串常量。

（通常情況下，C++，C語言程序編譯之后，也具有同樣的特性。）

比如，我們有如下代碼。

String A = “atom”;

String B = “atom”;

我們有理由認為，A和B指向同一個字符串常量。即，A==B。

注意，聲明字符串變量的代碼，不符合上面的規則。

String C= new String(“atom”);

String D = new String(“atom”);

這里的C和D的聲明是字符串變量的聲明，所以，C != D。

有了上述的認識，我們就可以使用字符串常量作為同步對象。

比如我們在不同的類中，使用synchronized(“myLock”), “myLock”.wait(),“myLock”.notify(), 這樣的代碼，就能夠實現不同類之間的線程同步。

小編并不強烈推薦這種用法，只是說明，有這樣一種方法存在。

推薦第二種方法，（2）用參數傳遞的方法，把同步對象傳遞給不同的類。

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