Java多线程：同步与异步操作示例

原创男娘i 2024-11-14 13:03 42阅读 0赞

在Java多线程中，同步和异步操作是两种常见的控制方式。

1. 同步操作：

同步意味着多个线程需要按照特定的顺序执行。这通常通过synchronized关键字或者wait/notify方法来实现。

例如，有一个共享资源（如一个counter），两个线程分别增加和减少这个counter。为了保证原子性，我们可以使用synchronized关键字：

```java
class Counter {
    private int count;

public synchronized void increment() {
        count++;
    }

public synchronized void decrement() {
        count--;
    }

// getters and setters
}

// 使用示例
Counter counter = new Counter();
new Thread(() -> counter.increment()).start();
new Thread(() -> counter.decrement()).start();

// 确保counter的值在变化过程中是稳定的
while (true) {
    if (counter.increment() != counter.decrement()) {
        break;
    }
}
```

2. 异步操作：

异步意味着一个线程（或任务）可以在等待某个事件发生的同时继续执行其他任务。这通常通过使用wait/notify、Future和ExecutorService等机制来实现。

例如，我们可以创建一个线程池，将增加counter的任务放入队列中，并在一个单独的线程上处理这些任务：

```java
import java.util.concurrent.*;

class CounterTask implements Runnable {
    private final Counter counter;
    private final int incrementAmount;

public CounterTask(Counter counter, int incrementAmount) {
        this.counter = counter;
        this.incrementAmount = incrementAmount;
    }

@Override
    public void run() {
        synchronized (counter) {
            counter.increment(incrementAmount);
        }
        System.out.println("Counter incremented by " + incrementAmount);
    }
}

public class CounterExample {
    private static final int THREAD_POOL_SIZE = 10;

public static void main(String[] args) {
        // 创建一个线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(THREAD_POOL_SIZE);

// 定义Counter类和增加counter的任务
        Counter counter = new Counter();
        for (int i = 1; i <= 100; i++) {
            Runnable task = new CounterTask(counter, i);
            executorService.submit(task);
        }

// 关闭线程池
        executorService.shutdown();
    }
}

```

在这个示例中，我们创建了一个线程池来异步地增加counter。每个任务（CounterTask）都在自己的线程上运行，提高了程序的并发性能。