多线程访问 资源的安全控制

对于线程安全，大家都知道使用synchronized控制访问的资源，有变量安全、方法安全、块安全。

我这里有个需求是这样的，我这里作为服务端有很多客户端与我进行交互，服务端也会主动发消息给客户端，但是要求每次交互时只能有一个用户。也就是说发送一组信息、等待信息、处理信息返回时这个链路只能有一个人使用。

 

也许大家马上会想到这样写：

synchronized (ThreadT.devIpsIsCanUse) {
}

 

但是一旦这样写，在安全块内devIpsIsCanUse这个变量不能再被其他用户访问，因为此时这个资源是线程安全的，只能有一个线程进行访问。

如果此时我想访问不同线路，也是不行，因为一旦访问devIpsIsCanUse这个资源就会进行等待

可以这样写进行测试：

package com.hoo.mina;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
public class ThreadT {
	public static Map<String, Boolean> devIpsIsCanUse = new ConcurrentHashMap<String, Boolean>();
	public static void main(String[] args) {
		devIpsIsCanUse.put("testKey1", true);
		devIpsIsCanUse.put("testKey2", true);
		new Thread(new ServiceImpl(1)).start();
		new Thread(new ServiceImpl(2)).start();

	}
}
class ServiceImpl implements Runnable {
	public int w;
	public ServiceImpl(int w) {
		this.w = w;
	}
	public void run() {
		while (true) {
			try {
				synchronized (ThreadT.devIpsIsCanUse) {
					if (ThreadT.devIpsIsCanUse.get("testKey" + w)){
						ThreadT.devIpsIsCanUse.put("testKey" + w, false);
						System.out.println(w + "：我来了：" + this.toString());
						Thread.sleep(2 * 1000);
						System.out.println(w + "：我走了：" + this.toString());
						ThreadT.devIpsIsCanUse.put("testKey" + w, true);
					}
				}
			} catch (Exception e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
}

 

运行后发现，对于资源1和资源2的访问是排队的，这明显不符合要求

 

改动很简单，只要把处理的代码放到安全块外即可，因为对于是否使用的判断处理是非常快的，在用就继续循环否则向下走即可

package com.hoo.mina;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
public class ThreadT {
	public static Map<String, Boolean> devIpsIsCanUse = new ConcurrentHashMap<String, Boolean>();
	public static void main(String[] args) {
		devIpsIsCanUse.put("testKey1", true);
		devIpsIsCanUse.put("testKey2", true);
		new Thread(new ServiceImpl(1)).start();
		new Thread(new ServiceImpl(2)).start();

	}
}
class ServiceImpl implements Runnable {
	public int w;
	public ServiceImpl(int w) {
		this.w = w;
	}
	public void run() {
		while (true) {
			try {
				synchronized (ThreadT.devIpsIsCanUse) {
					if (ThreadT.devIpsIsCanUse.get("testKey" + w)){
						ThreadT.devIpsIsCanUse.put("testKey" + w, false);
					}else{
						Thread.sleep(200);
						continue;
					}
				}
				System.out.println(w + "：我来了：" + this.toString());
				Thread.sleep(2 * 1000);
				System.out.println(w + "：我走了：" + this.toString());
				ThreadT.devIpsIsCanUse.put("testKey" + w, true);
			} catch (Exception e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
}

 

此时我们看到打印信息是资源1和资源2的访问是同时的，但是对于资源1的访问是需要排队的

 

那么此时我又在想，如果不加休眠，多个线程同时访问资源1时，如果A线程开始访问了且一直轮询，此时B再来访问，那么两个线程进安全块的顺序是必须A走完才能是B吗？

其实不是的在进安全块时，线程A和线程B是竞争的，而不是排队，可以这些看一下：

package com.hoo.mina;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
public class ThreadT {
	public static Map<String, Boolean> devIpsIsCanUse = new ConcurrentHashMap<String, Boolean>();
	public static void main(String[] args) {
		devIpsIsCanUse.put("testKey1", true);
		new Thread(new ServiceImpl(1)).start();
		new Thread(new ServiceImpl(1)).start();
		new Thread(new ServiceImpl(1)).start();
		new Thread(new ServiceImpl(1)).start();
	}
}
class ServiceImpl implements Runnable {
	public int w;
	public ServiceImpl(int w) {
		this.w = w;
	}
	public void run() {
		while (true) {
			try {
				synchronized (ThreadT.devIpsIsCanUse) {
					if (ThreadT.devIpsIsCanUse.get("testKey" + w)){
						ThreadT.devIpsIsCanUse.put("testKey" + w, false);
					}else{
						Thread.sleep(500);
						System.out.println(w + "：被占中：" + this.toString());
						continue;
					}
				}
				System.out.println(w + "：我来了：" + this.toString());
				try {
					Thread.sleep(1 * 1000);
				} catch (Exception e) {
				}
				System.out.println(w + "：我走了：" + this.toString());
				ThreadT.devIpsIsCanUse.put("testKey" + w, true);
			} catch (Exception e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
}

 

看一下打印：

1：我来了：ServiceImpl@14318bb
1：被占中：ServiceImpl@1a758cb
1：被占中：ServiceImpl@1b67f74
1：我走了：ServiceImpl@14318bb
1：被占中：ServiceImpl@1b67f74
1：我来了：ServiceImpl@1b67f74

 

可以明显看到他们是竞争关系 

 

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评论

3 楼 baohuan_love 2013-12-18  

文章写的很好

2 楼 cuisuqiang 2013-03-12  

以上虽然能实现我们的需要，但是仔细看就会发现问题，就是我在锁内休眠
这样就会造成其他线程访问时的等待，这也是一个严重的BUG

解决方法是，判断是否可用放到一个线程安全的方法中，由于方法是安全的，所以线程会依次进入不会出现问题，资源不能使用再休息，避免了不必要的锁

由于方法内只是做是否可用的判断，速度可以不计较，所以不必担心方法调用等待的问题

1 楼 jiangwenxian 2013-03-04  

学习了，多谢。