java 线程之对象的同步和异步(实例讲解)

Java线程之对象的同步和异步

在Java中，多个线程可以同时访问对象。但是，如果多个线程同时访问同一个对象的资源时，就会出现同步问题，导致程序运行出现错误。

对象的同步

Java提供了synchronized关键字来实现对对象的同步。使用synchronized关键字修饰的代码块可以保证同一时间只有一个线程可以访问该对象的资源。

下面是一个示例，其中两个线程同时访问同一个对象的资源（balance变量），如果不进行同步，则会造成balance出现错误的情况：

public class Account {
    private int balance = 100;

    public void withdraw(int amount) {
        synchronized(this) {
            if (balance >= amount) {
                balance -= amount;
                System.out.println("Withdraw " + amount + " successful, balance is " + balance);
            } else {
                System.out.println("Withdraw failed, balance is " + balance);
            }
        }
    }
}

public class WithdrawThread extends Thread {
    private Account account;
    private int amount;

    public WithdrawThread(Account account, int amount) {
        this.account = account;
        this.amount = amount;
    }

    public void run() {
        account.withdraw(amount);
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Account account = new Account();
        WithdrawThread t1 = new WithdrawThread(account, 100);
        WithdrawThread t2 = new WithdrawThread(account, 200);
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

上述代码使用synchronized(this)来保证在withdraw方法执行时，只有一个线程可以访问该对象的资源。这样，就可以保证balance是正确的。

对象的异步

Java中的异步编程可以使用线程池、Future等机制来实现。异步编程是指一个线程执行某个操作时，不需要等待其它线程的执行结果，而是可以继续执行自己的任务，等到异步线程执行完毕后再处理其结果。

下面是一个使用Future实现异步编程的示例：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
        Future<Integer> future = executor.submit(new Callable<Integer>() {
            public Integer call() throws Exception {
                Thread.sleep(1000); // 模拟耗时操作
                return 1 + 2;
            }
        });
        executor.shutdown();

        try {
            System.out.println("Waiting for result...");
            int result = future.get();
            System.out.println("Result is " + result);
        } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

上述代码使用了ExecutorService来创建一个线程池，使用submit方法提交一个Callable任务，然后调用get方法获取任务的结果。由于任务的执行是异步的，因此我们需要等待任务执行完毕后才能获取其结果。

结论

Java中的线程同步和异步是非常重要的概念。线程同步可以保证多个线程访问同一个对象资源时不会产生问题，而线程异步则可以提高程序的执行效率。在实际编程中，根据实际情况来选择线程同步或异步的方式可以提高程序的性能和可靠性。