Java实现线程同步方法及原理详解

在多线程程序中，线程的并发执行可能导致数据不一致的问题。而线程同步，是为了解决这个问题。本文将详细讲解Java实现线程同步方法及原理。

什么是线程同步

线程同步，就是多个线程尝试访问同一个共享资源时，只有一个线程能够访问该资源，以确保数据的正确性和资源的高效利用。Java通过synchronized关键字实现线程同步。

synchronized关键字

synchronized是Java中实现线程同步的关键字，它可以用在方法和代码块中。

方法中使用synchronized

public synchronized void method() {
    // 方法体
}

这样，当多个线程尝试访问该方法时，只有一个线程能够访问该方法，其他线程需等待该方法执行完毕后才能访问。

代码块中使用synchronized

public void method() {
    synchronized (this) {
        // 代码块
    }
}

这样，当多个线程尝试访问该方法时，只有一个线程能够访问该代码块，其他线程需等待该代码块执行完毕后才能访问。

synchronized原理

当一个线程访问一个带有synchronized关键字的方法时，会自动获取该方法所属对象的锁。其他线程尝试访问该方法时，会等待锁被释放。当该线程执行完毕后，会释放锁，其他线程可以继续访问该方法。

示例

同步方法示例

下面是一个银行取款的示例，利用同步方法实现线程同步：

public class Bank {
    private int balance = 100;

    public synchronized void withDraw(int amount) {
        if (balance >= amount) {
            balance -= amount;
            System.out.println("取款成功，余额为：" + balance);
        } else {
            System.out.println("余额不足，取款失败！");
        }
    }
}

public class Customer extends Thread {
    private Bank bank;

    public Customer(Bank bank) {
        this.bank = bank;
    }

    @Override
    public void run() {
        bank.withDraw(80);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Bank bank = new Bank();
        Customer c1 = new Customer(bank);
        Customer c2 = new Customer(bank);
        c1.start();
        c2.start();
    }
}

在上述示例中，两个线程同时访问银行取款方法，由于使用了synchronized关键字，同一时间只有一个线程能够访问该方法，从而保证数据的正确性和资源的高效利用。

同步代码块示例

下面是一个售票的示例，利用同步代码块实现线程同步：

public class TicketSeller extends Thread {
    private int ticket = 10;

    @Override
    public void run() {
        synchronized (this) {
            while (ticket > 0) {
                ticket--;
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "售出一张票，余票为：" + ticket);
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        TicketSeller ts = new TicketSeller();
        Thread t1 = new Thread(ts);
        Thread t2 = new Thread(ts);
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

在上述示例中，两个线程同时访问售票方法，由于使用了同步代码块，同一时间只有一个线程能够访问该代码块，从而保证数据的正确性和资源的高效利用。

总结

本文详细讲解了Java实现线程同步方法及原理。synchronized关键字可以用在方法和代码块中，通过获取锁实现线程同步。在多线程程序中，线程同步是保证数据的正确性和资源的高效利用的重要机制。