Java多線程訪問控制管理分析

摘 要：本文分析并描述了Java多線程訪問控制的基本方法和多線程同步訪問的控制方法，以及使用優先級解決死鎖問題的方法，并且用簡單語句作說明。

關鍵詞：Java；多線程；同步控制

中圖分類號：TP312

1 Java多線程的基本控制

在Java中，一個線程從創建到死亡稱為線程的一個生命周期，它的生命周期有多個不同狀態，一般為：Enabled、Running、Sleeping、Joining、Waiting、Locking。對于線程的這些狀態，Java在Thread類中定義了一些方法可以在程序中手動控制。要結束一個線程的運行，可以使用stop（）方法。但是stop（）方法并不是非常安全的，它會強制中止一個線程的運行，但是會釋放這個線程鎖住的所有對象，這些對象被解鎖后就可能被其他的線程直接訪問，導致錯誤的結果。因此，要中止一個線程，最好是設置一個標志位，在run（）方法中根據這個標記來判斷是否繼續保持狀態。要中止線程的時候，可以使用setRunFlag（）方法。

在暫停和恢復線程執行時也會出現同樣的問題?？梢允褂肨hread類中supspend（）和resume（）方法來暫停和恢復，但不建議使用，它們容易造成線程的死鎖。解決的方法也是使用一定的標志變量。使用setsuspendFlag（true）可以暫停線程的執行，暫停時間的指定是通過sleep（）方法來實現，暫停結束就回到等待隊列，不是恢復執行狀態。所以sleep（）方法不能精確控制線程計劃工作的時間尺度。

下面用模擬一個龜兔接力跑的實例來演示Java多線程的sleep（）方法的控制。模擬的接力跑中有一只烏龜和一只兔子。當兔子跑完400米將接力棒交給烏龜，烏龜跑完400米后結束。部分代碼如下：

2 Java多線程的同步控制

多線程程序中，多個線程可以共享相同資源，這可能導致沖突。Java使用同步機制來解決這個問題。這個同步機制使用synchronized關鍵字，它主要用于多線程共享數據的同步，使用加鎖的機制，控制變量或代碼塊在某個時間段只能被一個線程訪問。

Java中synchronized既可作為方法的修飾符，鎖住方法，也可在方法內部鎖住部分語句。Synchronized方法和synchronized代碼塊在使用時是有區別的。將訪問共享數據的方法加上synchronized，例如把synchronized當作方法修飾符：

Public synchronized void m1（）{……}

這就是同步方法。當某個線程調用這個同步方法時，會開始執行直到完畢為止，其它想要調用這個方法的線程會進入阻塞狀態，一直到這個方法獲得釋放為止。使用synchronized來修飾一個比較大的方法時，也會鎖住其它一些不需要鎖住的數據，導致程序效率下降。Synchronized塊則是把方法內的某段代碼使用synchronized來修飾，可以減少同步范圍。例如：Public void m1（）{ …… Synchronized（so）{ …… }}

使用synchronized修飾時，就代表著同步機制啟動，某個時刻只能某個線程訪問數據和資源，阻止其它線程訪問，這種狀態即使出現阻塞和死鎖現象也不會解除。

3 Java多線程的死鎖問題

為了控制資源的訪問沖突，需要使用synchronized對訪問資源進行加鎖，但加鎖會帶來一個潛在的危險：死鎖。如果兩個或兩個以上的線程在等待兩個或兩個以上的鎖被釋放，但實際上這些鎖根本就不會被解鎖，那么這些線程就會進入無限等待的狀態，稱之為死鎖。線程等待解鎖的這種狀態有時也被稱作堵塞。死鎖例子部分代碼如下：

4 Java多線程的優先級

在多線程編程中要預防死鎖的發生，不然死鎖后會導致浪費大量時間和資源。防止死鎖的方法很多，最重要的就是防止循環等待的發生?？梢允褂迷O置線程的優先級來解決這一問題。同一時刻會有很多在排隊等待資源的線程，它們各自的重要性是不同的?？梢再x予每個線程不同的優先級，讓任務更急的線程獲得更高的優先級，更快的進入執行狀態。

Java中提供了10個等級的線程優先級，最低為1，最高為10，默認優先級為5。對于一個新創建的線程，如果沒有指定優先級，它的優先級將和它的父線程優先級一致。使用setPriority（）方法可以為線程指定優先級。

例如：int newPrio=Thread.currentThread（ ）.getPriority（ ）+1；

Thread.currentThread（ ）.setPriority（newPrio）；

5 結束語

Java多線程編程可以合理的調用多項任務，功能非常強大。但是多線程共享數據或資源時會導致執行的錯誤，因此多線程訪問控制管理機制在解決數據不一致性、資源沖突等問題時是非常有用的。高質量的使用Java多線程訪問控制管理機制可以提高程序運行效率，縮短任務執行的時間。

參考文獻：

[1]明日科技.Java從入門到精通（3版）[M].北京：清華大學出版社，2013.

[2]路勇.Java多線程同步問題分析[J].軟件，2012（04）：31-33.

作者簡介：梁德華（1977-），男，江西瑞昌人，華中科技大學軟件工程碩士，講師，研究方向：軟件工程、軟件技術教學。

作者單位：江西旅游商貿職業學院 藝術傳媒與計算機分院，南昌 330100