Question

以下是一个简单的工作程序，它使用两个线程来打印计数器：

public class SynchronizedCounter implements Runnable {

    private static int i = 0;

    public void increment() { i++; }
    public int getValue() { return i; }  

    @Override
    public void run() {
        for( int i = 0; i < 5; i++ ) {
            synchronized( this ) {
                increment();
                System.out.println( Thread.currentThread().getName() + " counter: " + this.getValue() );
            }
        }
    }

    public static void main( String[] args ) {

        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool( 2 );
        SynchronizedCounter synchronizedCounter = new SynchronizedCounter();
        executorService.submit( synchronizedCounter );
        executorService.submit( synchronizedCounter );  
        executorService.shutdown();

    }

}

输出符合预期-两个线程按顺序显示计数器。

如果将increment()和getValue()声明为synchronized并注释了synchronized块代码，则输出将显示可见性和竞争问题。

由于increment()和getValue()未被声明为synchronized，如果可以实现同步，则仅使用synchronized块（通过监视对象），在什么情况下应将它们声明为synchronized？

Answer 1

在需要围绕方法主体的同步块的语义时，声明一个同步的方法。

synchronized void increment() {
  ...
}

与以下内容完全相同：

void increment() {
  synchronized (this) { ... }
}

在上面的代码中这样做的事情是，您不再原子地执行increment()和getValue()方法：另一个线程可以插入并在线程调用之间执行这些方法：

Thread 1             Thread 2

increment()
                     increment()
                     getValue()
getValue()

这是可能的，但是两个线程不能同时执行increment()（或getValue()），因为它们是同步的（*）。

另一方面，如问题代码中所示，围绕调用进行同步意味着这两个调用是原子执行的，因此两个线程无法交织：

Thread 1             Thread 2

increment()
getValue()
                     increment()
                     getValue()

（*）实际上，他们都可以同时执行该方法。只是除了一个线程之外的所有线程都将在synchronized (this)中等待。

Answer 2

在您的代码中，该类本身不是线程安全的，并且必须由客户端（您的run方法）来确保线程安全。

如果要使类线程安全，从而使客户端不需要执行任何特定操作即可使用它，则它应具有适当的同步机制，并提出可以在组合操作上运行原子操作的“高级”方法如有必要。

例如，考虑AtomicInteger，它具有incrementAndGet()方法，该方法将提供更好的方法。您的run方法将变为：

for( int i = 0; i < 5; i++ ) {
  int newValue = counter.incrementAndGet();
  System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " counter: " + newValue );
}

Answer 3

您的increment()方法使用的i++实际上是由3条指令代替的。如果未将该方法声明为synchronized，则多个线程可能会同时执行该方法，这将导致争用条件和错误结果。

如果增量（）和getValue（）被声明为已同步，并且注释了同步的块代码，输出显示可见性和种族问题。

在这种情况下，没有比赛条件。您会看到不同的结果，因为现在increment()和getValue()并不是原子执行的（原子上我是指两个方法作为一个同步块），而一个线程名为increment()并即将调用{{ 1}}的另一个线程也称为getValue()。

因此，如果您打算在increment()方法的increment()块之外调用getValue()和synchronized（并且因为它们被声明为run可以拨打电话。

方法何时应声明为同步？

3 个答案: