浅谈Java多线程编程中Boolean常量的同步问题
在JAVA中通过synchronized语句可以实现多线程并发。使用同步代码块,JVM保证同一时间只有一个线程可以拥有某一对象的锁。锁机制实现了多个线程安全地对临界资源进行访问。
同步代码写法如下:
代码1:
Object obj = new Object(); ... synchronized(obj) { //TODO: 访问临界资源 }
JAVA的多线程总是充满陷阱,如果我们用Boolean作为被同步的对象,可能会出现以下两种情况:
一. 以为对一个对象加锁,实际同步的是不同对象。
代码2:
private volatile Boolean isTrue = false; publich void aMethod() { ... synchronized(isTrue) { isTrue = !isTrue; //TODO: 访问临界资源 isTrue = !isTrue; } ... }
咋一看上面的代码没有问题,由于使用了synchronized(isTrue)同一时间只能有一个线程访问临界资源,但事实并不是这样。因为false和true这两个常量对应着两个不同的对象。当isTrue产生变化时,很可能导致不同的线程同步了不同的对象。JAVA的自动装箱会将false变为Boolean.FALSE,将true变为Boolean.TRUE(同时这也说明了此处若将false改为Boolean.FALSE其结果也是一样的)。写一个以上情况的测试代码如下:
代码3:
public class BooleanTest { private volatile Boolean isTrue = Boolean.FALSE; //此处用false也一样 public void aMethod() { for(int i=0;i<10;i++) { Thread t = new Thread() { public void run() { synchronized(isTrue) { isTrue = !isTrue; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - isTrue=" + isTrue); try{ Double ran = 1000 * Math.random(); Thread.sleep(ran.intValue()); }catch(InterruptedException e) {} if(!isTrue) System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - Oh, No!"); isTrue = !isTrue; } } }; t.start(); } } public static void main(String... args) { BooleanTest bt = new BooleanTest(); bt.aMethod(); } }
运行以上代码,不时的会看到 " - Oh, No!",表示不同的线程同时进入到synchronized代码块中。
二. 以为同步的是不同对象,实际是一个对象。
有时候我们可能希望在多个对象上进行同步,如果使用了Boolean作为被同步对象,很可能会导致本来应该没有关系的两个同步块使用了相同对象的锁。示例如下:
代码4:
private volatile Boolean aBoolean = Boolean.FALSE; private volatile Boolean anotherBoolean = false; public void aMethod() { ... synchronized(aBoolean) { //TODO: 访问临界资源1 } ... } public void anotherMethod() { ... synchronized(anotherBoolean) { //TODO: 访问临界资源2 } ... }
假设原本aMethod和anotherMethod分别会被两组没有关系的线程调用。但是由于Boolean.FALSE和false指向的是同一个对象,可能导致对临界资源2的访问被临界资源1阻塞了(反之亦然)。
以上两种情况说明,在使用同步块时,尽量不用使用Boolean对象作为被同步对象,不然可能会出现意想不到的问题,或者对以后的代码修改造成陷阱。
从此也可以看出,任何对常量的同步都是有风险的。如果一定要对 Boolean 进行同步,一定要用 new 操作符来创建 Boolean 对象。