java 线程同步

为什么线程同步

当我们有多个线程要对同一个资源进行操作的时候，比如说文件，这时候就不能让多个线程同时操作这个文件了。因为当文件共享的时候，多个操作就会产生冲突。相信使用过git进行团队开发的人就会有比价深刻的体会。

这时候就需要引入线程的同步机制。

所谓同步，是指一个一个执行，也就是排队，几个线程排队执行，让线程之间有一个先来后到的关系。这样，就不会产生争抢的现象，也就不会出现冲突。

问题描述

一个有两个线程的程序，第一个线程计算2~1000之间的偶数及个数，第二个线程计算1000~2000之间的偶数及个数。

初步实现

首先，我们根据题目来设计一下实现方式。

1.定义两个线程。这里要定义自己的线程类，然后去设置计算偶数的开始和结束
2.实现计算所给范围内的偶数和偶数个数
3.执行线程

可以看到实现方式很简单。初步实现如下：

1.定义自己的线程类：

public class MyTread extends Thread {
    private int begin;          // 范围开始
    private int end;            // 范围结束

    public MyTread(int begin, int end) {
        this.begin = begin;
        this.end = end;
    }
}

2.实现计算偶数以及偶数个数

@Override
public void run() {
    this.getEven(begin, end);
}

// 获取偶数以及个数
private void getEven(int begin, int end) {
    int count = 0;
    System.out.println(begin + "～" + end + "之间的偶数为：");
    if (begin % 2 != 0) {
        begin += 1;
    }

    for (; begin <= end; begin += 2) {
        System.out.print(begin + " ");
        count++;
    }

    System.out.println();
    System.out.println("偶数个数为：" + count);
}

3.初始化线程，运行

public static void main(String[] args) {
    MyTread tread1 = new MyTread(2, 500);
    MyTread tread2 = new MyTread(500, 1000);
    tread1.start();
    tread2.start();
}

注：这里为了展示后面的效果，所以将数字范围减小。

看一下结果：

好像并不是我们想要的效果。我们想要这样的效果：

我们想要每一部分的偶数和偶数个数都在一起，但是我们实现后的效果确实两部分混乱出现的。

程序完善

要解决上面出现的问题，就要用到我们最开始说的线程同步了。

根据我们开始的介绍，发现实现同步的一个条件就是有一个共享的资源。那么我们的代码里什么是这个共享的资源呢？貌似没有。所以先创建一个。

1.建立共享资源

我们这里的共享资源完全就可以是同一个对象，所以我们就另外建立一个类，用来示例共享资源。

public class Even {}

2.然后在共享类中建立计算偶数的方法：

public class Even {
    /**
     * 获取某个范围内偶数以及个数
     * @param begin 统计开始
     * @param end   统计结束
     */
    public synchronized void getEven(int begin, int end) {
        int count = 0;
        System.out.println(begin + "～" + end + "之间的偶数为：");
        if (begin % 2 != 0) {
            begin += 1;
        }

        for (; begin <= end; begin += 2) {
            System.out.print(begin + " ");
            count++;
        }

        System.out.println();
        System.out.println("偶数个数为：" + count);
    }
}

细心的人会发现，这个方法跟我们最开始写的方法有点不同，它多了一个关键字：synchronized。通过这个关键字，我们就能在执行方法的时候，实现线程同步了。

3.最后在线程中调用共享方法

public class MyTread extends Thread {
    Even even;
    
    @Override
    public void run() {
        even.getEven(begin, end);
    }
}

这时候，我们再来执行一下：

实现了我们想要的效果。

最后，附上完整代码：

/**
 * 偶数类
 */
public class Even {
    /**
     * 获取某个范围内偶数以及个数
     * @param begin 统计开始
     * @param end   统计结束
     */
    public synchronized void getEven(int begin, int end) {
        int count = 0;
        System.out.println(begin + "～" + end + "之间的偶数为：");
        if (begin % 2 != 0) {
            begin += 1;
        }

        for (; begin <= end; begin += 2) {
            System.out.print(begin + " ");
            count++;
        }

        System.out.println();
        System.out.println("偶数个数为：" + count);
    }
}

public class MyTread extends Thread {
    Even even;
    private int begin;          // 范围开始
    private int end;            // 范围结束

    public MyTread(Even even, int begin, int end) {
        this.even = even;
        this.begin = begin;
        this.end = end;
    }

    @Override
    public void run() {
        even.getEven(begin, end);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Even even = new Even();
        MyTread tread1 = new MyTread(even, 2, 500);
        MyTread tread2 = new MyTread(even, 500, 1000);
        tread1.start();
        tread2.start();
    }
}