Як синхронізувати або заблокувати змінні в Java?

Дозвольте використати цей невеликий і простий зразок:

class Sample {
    private String msg = null;

    public void newmsg(String x){
        msg = x;
    }

    public String getmsg(){
        String temp = msg;
        msg = null;
        return temp;
    }
}

Припустимо, функція newmsg()викликається іншими потоками, до яких я не маю доступу.

Я хочу використовувати метод synchonize, щоб гарантувати, що рядок msgвикористовується лише однією функцією за раз. Іншими словами, функція newmsg()не може працювати одночасно з getmsg().

Це досить просто:

class Sample {
    private String message = null;
    private final Object lock = new Object();

    public void newMessage(String x) {
        synchronized (lock) {
            message = x;
        }
    }

    public String getMessage() {
        synchronized (lock) {
            String temp = message;
            message = null;
            return temp;
        }
    }
}

Зверніть увагу, що я не робив самі методи синхронізованими, ані синхронізувати this. Я твердо впевнений, що корисно отримувати блокування лише на об'єктах, до яких має доступ лише ваш код, якщо ви не навмисно викриваєте блокування. Це набагато легше запевнити себе, що ніщо інше не збирається отримувати замки в іншому порядку, порівняному з вашим кодом тощо.

Для цієї функції вам краще взагалі не використовувати замок. Спробуйте AtomicReference.

public class Sample {
    private final AtomicReference<String> msg = new AtomicReference<String>();

    public void setMsg(String x) {
        msg.set(x);
    }

    public String getMsg() {
        return msg.getAndSet(null);
    }
}

Замки не потрібні, а код простіший IMHO. У будь-якому випадку він використовує стандартну конструкцію, яка робить те, що ви хочете.

З Java 1.5 завжди гарна ідея розглянути пакет java.util.concurrent. Вони є сучасним механізмом блокування в Java зараз. Механізм синхронізації є більш важким, ніж класи java.util.concurrent.

Приклад може виглядати приблизно так:

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class Sample {

    private final Lock lock = new ReentrantLock();

    private String message = null;

    public void newmsg(String msg) {
        lock.lock();
        try {
            message = msg;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public String getmsg() {
        lock.lock();
        try {
            String temp = message;
            message = null;
            return temp;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

У цьому простому прикладі ви можете просто поставити synchronizedяк модифікатор після publicобох підписів методів.

Більш складні сценарії вимагають інших речей.

Використовуйте synchronizedключове слово.

class sample {
    private String msg=null;

    public synchronized void newmsg(String x){
        msg=x;
    }

    public synchronized string getmsg(){
        String temp=msg;
        msg=null;
        return msg;
    }
}

Використання synchronizedключового слова для методів вимагатиме потоків для отримання блокування в екземплярі sample. Таким чином, якщо входить будь-який потік newmsg(), жоден інший потік не зможе отримати блокування на екземплярі sample, навіть якщо він намагався викликати getmsg().

З іншого боку, використання synchronizedметодів може стати вузьким місцем, якщо ваші методи виконують тривалі операції - всім потокам, навіть якщо вони хочуть викликати інші методи в цьому об’єкті, які можуть бути перемежовані, все одно доведеться чекати.

IMO, у вашому простому прикладі нормально використовувати синхронізовані методи, оскільки у вас насправді є два методи, які не слід перемежовувати. Однак за різних обставин може мати сенс мати об’єкт блокування для синхронізації, як показано у відповіді Джо Скіта.

Якщо в іншому випадку ви синхронізуєте колекцію, а не рядок, можливо, ви перебираєте колекцію і турбуєтесь про її мутацію, Java 5 пропонує:

• CopyOnWriteArrayList
• CopyOnWriteArraySet