第3章 数据同步

前一章中，介绍了许多基础知识：如何创建、启动、终结、命名线程、监控生命周期，等等。然而，那一章的例子讲解的线程或多或少是独立的：在它们之间不需要共享数据。

 

但在有些例子中，我们需要让一个线程能够做出判断：其他线程是否完成了它们的任务（也就是那个done标记）。在其他例子中，我们需要改变被用在动画canvas中的字符变量；这是由一个不同于重画canvas的Swing线程的一个线程完成的。当时，我们掩饰了细节，这可能会给你一个暗示它们不重要。然而，我们必须要理解，就是当2个线程共享数据时，复杂度会增加。不管我们是正在实现一个大型共享数据库还是仅仅共享一个done标记，这些复杂性必须要考虑。

 

本章将讨论线程间共享数据的问题。线程间共享数据会变得麻烦，就是因为竞争条件会同时（也就是并发）地访问相同的数据。将学习什么是竞争条件，如何解决它呢？

 

3.1、Synchronized关键字

线程间没有竞争条件的原因是对象中没有数据被共享。然而，其他线程会调用该对象的方法。这种情况下，就会有一个竞争条件。调用newCharacter()方法的线程和调用paintComponent()方法的线程会访问相同的数据。随机字符生成线程可能会修改字符（但这个时候event-dispatching线程正在使用该字符）。这2个线程还会修改X location。

 

竞争条件存在的原因是paintComponent()和newCharacter()方法不是atomic的。稍后我们将详细介绍竞争条件，现在我们只需要理解竞争条件会产生不同的结果，包括依赖于执行顺序产生的不在预料中的结果。

 

对Atomic的解释：atomic一词与原子有关，曾经被认为是物质的最小单元，不能再被拆分成独立的部分。当计算机代码被认为是atomic的时候，在它的执行过程中，它就不能被中断。这可以由硬件或软件模拟来实现。通常，硬件提供atomic指令，然后软件用它来实现atomic方法。

 

Java语言提供了synchronized关键字；和其他threading系统相比，该关键字可以让程序员访问一个资源（和mutex lock非常类似）。它对我们的作用，仅仅是阻止2个或更多个线程在同一时间调用同一对象上的方法。

 

Java中，每个对象都有一个与它相关联的锁。当一个方法被声明为synchronized，执行线程就必须获取该对象的锁才能继续做事。方法完成后，锁就自动释放了。不管方法是如何返回的，包括通过异常，锁都会被释放。

 

3.2、Volatile关键字

在这个例子中，实际上还有一个线程问题，并且是与setDone()方法有关。该方法是从event-dispatching线程中被调用的，就是当Stop按钮被按下时；它是被一个事件处理器调用的（就是一个actionPerformed()方法），该事件处理器是SwingTypeTester类的一个内部类。这里的问题就是该方法会改变正在被另一个线程用的数据：done标记，它被AnimatedDisplayCanvas类的线程在访问。

 

因此，我们不能仅仅同步这2个方法，就像我们之前那样？是的但也不是。是的，java的synchronized关键字可以解决该问题。但不是，目前我们学到的技术还不能正常工作。原因呢，和run()方法有关。如果我们对run()和setDone()方法都进行了同步，setDone()方法又如何在什么时候执行呢？run()方法不会退出，直到done标记被设置，但done标记不能被设置，因为setDone()方法只能直到run()方法完成后才能执行。

 

未完。。。。。。。。。。。。。。。。