一、线程安全问题
如果有多个线程在同时运行,而这些线程可能会同时运行这段代码。程序每次运行结果和单线程运行的结果是一样 的,而且其他的变量的值也和预期的是一样的,就是线程安全的。
简单来说就是多线程访问了共享数据,就会产生线程安全问题
举例如下:
举个例子,比如电影院卖某电影票100张,三个窗口同时卖
模拟票:
public class Ticket implements Runnable {
private int ticket = 100;
/*
* 执行卖票操作
*/
@Override
public void run() {
//每个窗口卖票的操作
//窗口 永远开启
while (true) {
if (ticket > 0) {//有票 可以卖
//出票操作
//使用sleep模拟一下出票时间
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto‐generated catch block
e.printStackTrace();
}
//获取当前线程对象的名字
String name = Thread.currentThread().getName();
System.out.println(name + "正在卖:" + ticket‐‐);
}
}
}
}
测试类:
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
//创建线程任务对象
Ticket ticket = new Ticket();
//创建三个窗口对象
Thread t1 = new Thread(ticket, "窗口1");
Thread t2 = new Thread(ticket, "窗口2");
Thread t3 = new Thread(ticket, "窗口3");
//同时卖票
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
发现程序出现了两个问题: 1. 相同的票数,比如5这张票被卖了两回。 2. 不存在的票,比如0票与-1票,是不存在的。 这种问题,几个窗口(线程)票数不同步了,这种问题称为线程不安全。
线程安全问题都是由全局变量及静态变量引起的。若每个线程中对全局变量、静态变量只有读操作,而无写操作,一般来说,这个全局变量是线程安全的;若有多个线程同时执行写操作,一般都需要考虑线程同步, 否则的话就可能影响线程安全。
产生线程安全问题的原因:
二、线程同步
线程同步用于解决线程安全问题
有三种方式完成同步操作:1. 同步代码块。 2. 同步方法。 3. 锁机制。
【1】同步代码块
同步代码块: 关键字可以用于方法中的某个区块中,表示只对这个区块的资源实行互斥访问。
格式:
把共享数据的代码放在代码块里
同步锁:对象的同步锁只是一个概念,可以想象为在对象上标记了一个锁.
1. 锁对象 可以是任意类型。 2. 多个线程对象 要使用同一把锁。
注意:在任何时候,最多允许一个线程拥有同步锁,谁拿到锁就进入代码块,其他的线程只能在外等着 ()。
注意:1.通过代码块中的锁对象,可以使用任意的对象
2.但是必须保证多个线程使用的锁对象是同一个
3.锁对象的作用:把同步代码块锁住,只让一个线程在同步代码块执行
同步技术的原理:
public class Ticket implements Runnable{
private int ticket = 100;
Object lock = new Object();
/*
* 执行卖票操作
*/
@Override
public void run() {
//每个窗口卖票的操作
//窗口 永远开启
while(true){
synchronized (lock) {
if(ticket>0){//有票 可以卖
//出票操作
//使用sleep模拟一下出票时间
try {
Thread.sleep(50);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto‐generated catch block
e.printStackTrace();
}
//获取当前线程对象的名字
String name = Thread.currentThread().getName();
System.out.println(name+"正在卖:"+ticket‐‐);
}
}
}
}
}
【2】同步方法
1.同步方法:使用修饰的方法,就叫做同步方法,保证A线程执行该方法的时候,其他线程只能在方法外等着。
使用步骤:1.把访问了共享数据的代码抽取出来,放到一个方法里去
2.把方法添加上修饰符
public class Ticket implements Runnable{
private int ticket = 100;
/*
* 执行卖票操作
*/
@Override
public void run() {
//每个窗口卖票的操作
//窗口 永远开启
while(true){
sellTicket();
}
}
/*
* 锁对象 是 谁调用这个方法 就是谁
* 隐含 锁对象 就是 this
*
*/
public synchronized void sellTicket(){
if(ticket>0){//有票 可以卖
//出票操作
//使用sleep模拟一下出票时间
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto‐generated catch block
e.printStackTrace();
}
//获取当前线程对象的名字
String name = Thread.currentThread().getName();
System.out.println(name+"正在卖:"+ticket‐‐);
}
}
}
2.同步锁是谁? 对于非方法,同步锁就是this,锁对象是谁?谁调用这个方法就是谁,就是this。在这个程序里就是的实现类对象
3.对于方法,要访问的变量也要是静态的,
静态方法的锁对象是谁?静态的会在创建对象之前就进入内存,锁对象是本类的class属性,class文件对象
【3】Lock锁
Lock锁接口中有俩个方法: void lock() :加同步锁。 void () :释放同步锁。
Lock接口有个实现类
使用步骤:1.在成员位置创建一个对象
2.在可能出现安全问题的代码前调用Lock接口中的方法lock获取锁
3.在可能出现安全问题的代码后调用Lock接口中的方法获取锁
public class Ticket implements Runnable{
private int ticket = 100;
Lock lock = new ReentrantLock();
/*
* 执行卖票操作
*/
@Override
public void run() {
//每个窗口卖票的操作
//窗口 永远开启
while(true){
lock.lock();
if(ticket>0){//有票 可以卖
//出票操作
//使用sleep模拟一下出票时间
try {
Thread.sleep(50);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto‐generated catch block
e.printStackTrace();
}
//获取当前线程对象的名字
String name = Thread.currentThread().getName();
System.out.println(name+"正在卖:"+ticket‐‐);
}
lock.unlock();
}
}
}