java线程(5)

这个例子我们在太多的文档中可以看到,就象两个操售票员同时售出同一张票一样.
线程A 线程B
1.线程A在数据库中查询存票,发现票C可以卖出
class="left"2.线程A接受用户订票请求,准备出票.
3.这时切换到了线程B执行
4.线程B在数据库中查询存票,发现票C可以卖出
5.线程B将票卖了出去
6.切换到线程A执行,线程A卖了一张已经卖出的票
　　所以需要一种机制来管理这类问题的发生,当某个线程正在执行一个不可分割的部分时,其它线程不能不能同时执行这一部分.
　　象这种控制某一时刻只能有一个线程执行某个执行单元的机制就叫互斥控制或共享互斥(mutual exclusion)
　　在JAVA中,用synchornized关键字来实现互斥控制(暂时这样认为,JDK1.5已经发展了新的机制)
[synchornized关键字]
　　把一个单元声明为synchornized,就可以让在同一时间只有一个线程操作该方法.
　　有人说synchornized就是一把锁,事实上它确实存在锁,但是是谁的锁,锁谁,这是一个非常复杂的问题.
　　每个对象只有一把监视锁(monitor lock),一次只能被一个线程获取.当一个线程获取了这一个锁后,其它线程就只能等待这个线程释放锁才能再获取.

那么synchornized关键字到底锁什么?得到了谁的锁?

对于同步块,synchornized获取的是参数中的对象锁:
synchornized(obj){
  //...............
  }
　　线程执行到这里时,首先要获取obj这个实例的锁,如果没有获取到线程只能等待.如果多个线程执行到这里,只能有一个线程获取obj的锁,然后执行{}中的语句,所以,obj对象的作用范围不同,控制程序不同.
　　假如:
public void test(){
  Object o = new Object();
  synchornized(obj){
  //...............
  }
  }
　　这段程序控制不了任何,多个线程之间执行到Object o = new Object();时会各自产生一个对象然后获取这个对象有监视锁,各自皆大欢喜地执行.
　　而如果是类的属性:
class Test{
    Object o = new Object();
    public void test(){
    synchornized(o){
    //...............
    }
    }
}
　　所有执行到Test实例的synchornized(o)的线程,只有一个线程可以获取到监视锁.
　　有时我们会这样:
public void test(){
    synchornized(this){
    //...............
    }
    }
　　那么所有执行Test实例的线程只能有一个线程执行.而synchornized(o)和synchornized(this)的范围是不同 的,因为执行到Test实例的synchornized(o)的线程等待时,其它线程可以执行Test实例的synchornized(o1)部分,但多 个线程同时只有一个可以执行Test实例的synchornized(this).]
　　而对于
synchornized(Test.class){
    //...............
    }
　　这样的同步块而言,所有调用Test多个实例的线程赐教只能有一个线程可以执行.
[synchornized方法]
　　如果一个方法声明为synchornized的,则等同于把在为个方法上调用synchornized(this).
　　如果一个静态方法被声明为synchornized,则等同于把在为个方法上调用synchornized(类.class).
　　现在进入wait方法和notify/notifyAll方法.这两个(或叫三个)方法都是Object对象的方法,而不是线程对象的方法.如同锁一样,它们是在线程中调用某一对象上执行的.
class Test{
    public synchornized void test(){
    //获取条件,int x 要求大于100;
    if(x < 100)
    wait();
    }
    }
　　这里为了说明方法没有加在try{}catch(){}中,如果没有明确在哪个对象上调用wait()方法,则为this.wait();
　　假如:
　　Test t = new Test();
　　现在有两个线程都执行到t.test();方法.其中线程A获取了t的对象锁,进入test()方法内.
　　这时x小于100,所以线程A进入等待.
　　当一个线程调用了wait方法后,这个线程就进入了这个对象的休息室(waitset),这是一个虚拟的对象,但JVM中一定存在这样的一个数据结构用来记录当前对象中有哪些程线程在等待.
　　当一个线程进入等待时,它就会释放锁,让其它线程来获取这个锁.
　　所以线程B有机会获得了线程A释放的锁,进入test()方法,如果这时x还是小于100,线程B也进入了t的休息室.
　　这两个线程只能等待其它线程调用notity[All]来唤醒.
　　但是如果调用的是有参数的wait(time)方法,则线程A,B都会在休息室中等待这个时间后自动唤醒.
[为什么真正的应用都是用while(条件)而不用if(条件)]
　　在实际的编程中我们看到大量的例子都是用?
　　while(x < 100)
　　wait();go();而不是用if,为什么呢?
　　在多个线程同时执行时,if(x <100)是不安全的.因为如果线程A和线程B都在t的休息室中等待,这时另一个线程使x==100了,并调用notifyAll方法,线程A继续 执行下面的go().而它执行完成后,x有可能又小于100,比如下面的程序中调用了--x,这时切换到线程B,线程B没有继续判断,直接执行go(); 就产生一个错误的条件,只有while才能保证线程B又继续检查一次.
[notify/notifyAll方法]
　　这两个方法都是把某个对象上休息区内的线程唤醒,notify只能唤醒一个,但究竟是哪一个不能确定,而notifyAll则唤醒这个对象上的休息室中所有的线程.
　　一般有为了安全性,我们在绝对多数时候应该使用notifiAll(),除非你明确知道只唤醒其中的一个线程.
　　那么是否是只要调用一个对象的wait()方法,当前线程就进入了这个对象的休息室呢?事实中,要调用一个对象的wait()方法,只有当前线程获取了这个对象的锁,换句话说一定要在这个对象的同步方法或以这个对象为参数的同步块中.
class MyThread extends Thread{
    Test t = new Test();
    public void run(){
    t.test();
    System.out.println("Thread say:Hello,World!");
    }
    }
    public class Test {

    int x = 0;
    public  void test(){
    if(x==0)
    try{
    wait();
    }catch(Exception e){}
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception{
    new MyThread().start();
    }
    }
　　这个线程就不会进入t的wait方法而直接打印出Thread say:Hello,World!.
　　而如果改成:
public class Test {
      int x = 0;
      public synchornized void test(){
      if(x==0)
      try{
      wait();
      }catch(Exception e){}
      }
      public static void main(String[] args) throws Exception{
      new MyThread().start();
      }
      }
　　我们就可以看到线程一直等待,注意这个线程进入等待后没有其它线程唤醒,除非强行退出JVM环境,否则它一直等待.
　　所以请记住:
[线程要想调用一个对象的wait()方法就要先获得该对象的监视锁,而一旦调用wait()后又立即释放该锁]
Java对象的生命周期分析
　　Java对象的生命周期大致包括三个阶段：对象的创建，对象的使用，对象的清除。因此，对象的生命周期长度可用如下的表达式表示：T = T1 + T2 +T3。其中T1表示对象的创建时间，T2表示对象的使用时间，而T3则表示其清除时间。由此，我们可以看出，只有T2是真正有效的时间，而T1、T3则是对象本身的开销。下面再看看T1、T3在对象的整个生命周期中所占的比例。
　　我们知道，Java对象是通过构造函数来创建的，在这一过程中，该构造函数链中的所有构造函数也都会被自动调用。另外，默认情况下，调用类的构造函数时，Java会把变量初始化成确定的值：所有的对象被设置成null，整数变量（byte、short、int、long）设置成0，float和double变量设置成0.0，逻辑值设置成false。所以用new关键字来新建一个对象的时间开销是很大的，如表1所示。
　　表1 一些操作所耗费时间的对照表
运算操作 示例 标准化时间
本地赋值 i = n 1.0
实例赋值 this.i = n 1.2
方法调用 Funct() 5.9
新建对象 New Object() 980
新建数组 New int[10] 3100

　　从表1可以看出，新建一个对象需要980个单位的时间，是本地赋值时间的980倍，是方法调用时间的166倍，而若新建一个数组所花费的时间就更多了。
　　再看清除对象的过程。我们知道，Java语言的一个优势，就是Java程序员勿需再像C/C++程序员那样，显式地释放对象，而由称为垃圾收集器（Garbage Collector）的自动内存管理系统，定时或在内存凸现出不足时，自动回收垃圾对象所占的内存。凡事有利总也有弊，这虽然为Java程序设计者提供了极大的方便，但同时它也带来了较大的性能开销。这种开销包括两方面，首先是对象管理开销，GC为了能够正确释放对象，它必须监控每一个对象的运行状态，包括对象的申请、引用、被引用、赋值等。其次，在GC开始回收“垃圾”对象时，系统会暂停应用程序的执行，而独自占用CPU。
　　因此，如果要改善应用程序的性能，一方面应尽量减少创建新对象的次数；同时，还应尽量减少T1、T3的时间，而这些均可以通过对象池技术来实现。