问题的缘由
- 多个线程执行的不确定性引起执行结果的不稳定
- 多个线程对账本的共享,会造成操作的不完整性,会破坏数据。这里就拿窗口售票问题举例
代码如下:
//Runnable实现
class Ticket implements Runnable {
private int ticket = 100;
@Override
public void run() {
while (true) {
if (ticket > 0) {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "售出车票号为:" + ticket);
ticket--;
} else {
break;
}
}
}
}
public class TicketTest1 {
public static void main(String[] args) {
Ticket t = new Ticket();
Thread t1 = new Thread(t);
Thread t2 = new Thread(t);
Thread t3 = new Thread(t);
t1.setName("t1窗口");
t2.setName("t2窗口");
t3.setName("t3窗口");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
//继承Thread
class Ticket2 extends Thread{
private static int ticket = 100;
@Override
public void run() {
while (true){
if (ticket > 0){
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(getName() + "售出车票号为:" + ticket);
ticket--;
}
}
}
}
public class TicketTest2 {
public static void main(String[] args) {
Ticket2 t1 = new Ticket2();
Ticket2 t2 = new Ticket2();
Ticket2 t3 = new Ticket2();
t1.setName("t1窗口");
t2.setName("t2窗口");
t3.setName("t3窗口");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
1.多线程出现了安全问题
2.问题的原因
当多条语句在操作同一个线程共享数据时,一个线程对多条语句只执行了一部分,还没有执行完,另一个线程参与进来执行。导致共享数据的错误。
3.解决办法
对多条操作共享数据的语句,只能让一个线程都执行完,在执行过程中,其他线程不可以参与执行。
方式一:同步代码块
synchronized(对象){
//需要被同步的代码;
}
说明
- 操作共享数据的代码,即为需要被同步的代码
- 共享数据:多个线程共同操作的变量。例如:
ticket
就是共享数据 - 同步监视器,俗称:锁。任何一个类的对象都可以充当锁(多线程必须共用一把锁)
- 在实现Runnable接口创建多线程的方式中,可以使用this充当同步监视器
Runnable修改后代码
synchronized (this) {
if (ticket > 0) {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "售出车票号为:" + ticket);
ticket--;
} else {
break;
}
}
运行结果:
Thread线程安全解决办法
synchronized (Ticket2.class) {
if (ticket > 0) {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(getName() + "售出车票号为:" + ticket);
ticket--;
}
}
方式二:同步方法
public synchronized void show (String name){
….
}
synchronized还可以放在方法声明中,表示整个方法为同步方法
//实现Runnable
class Ticket3 implements Runnable {
private int ticket = 100;
@Override
public void run() {
while (true) {
show();
}
}
private synchronized void show() {
if (ticket > 0){
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "售出车票号为:" + ticket);
ticket--;
}
}
}
//继承Thread类
class Ticket4 extends Thread {
private static int ticket = 100;
@Override
public void run() {
while (true) {
show();
}
}
private static synchronized void show() {
if (ticket > 0) {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "售出车票号为:" + ticket);
ticket--;
}
}
}
public class TicketTest4 {
public static void main(String[] args) {
Ticket4 t1 = new Ticket4();
Ticket4 t2 = new Ticket4();
Ticket4 t3 = new Ticket4();
t1.setName("t1窗口");
t2.setName("t2窗口");
t3.setName("t3窗口");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
关于同步方法的总结
- 同步方法仍然涉及到同步监视器,只是不需要显性的声明
- 非静态的同步方法,同步监视器是
this
- 静态的同步方法,同步监视器是
当前类本身
方式三:lock锁---JDK5.0新增
步骤
class A{
private final ReentrantLock lock = new ReenTrantLock();
public void m(){
lock.lock();
try{
//保证线程安全的代码;
}
finally{
lock.unlock();
}
}
}
- 实例化ReentrantLock
- 调用锁定方法:lock();
- 调用解除锁定方法:unlock();
class Ticket5 implements Runnable {
private int ticket = 100;
//1.实例化ReentrantLock
private ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true);
@Override
public void run() {
while (true) {
try{
//2.调用锁定方法:lock();
lock.lock();
if (ticket > 0) {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "售出车票号为:" + ticket);
ticket--;
} else {
break;
}
}finally {
//3.调用解除锁定方法:unlock();
lock.unlock();
}
}
}
}
public class LockTest {
public static void main(String[] args) {
Ticket5 t = new Ticket5();
Thread t1 = new Thread(t);
Thread t2 = new Thread(t);
Thread t3 = new Thread(t);
t1.setName("t1窗口");
t2.setName("t2窗口");
t3.setName("t3窗口");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
synchronized和lock有什么不同?
相同:二者都可以解决线程安全问题
不同:synchronized
机制在执行完相应的同步代码以后,自动释放同步监视器;lock
需要手动启动同步lock()
,同时结束同步也需要手动实现unlock()
建议使用顺序
Lock--->同步代码块(已经进入了方法体,分配了相应资源)--->同步方法(在方法体之外)