Java多线程（4）--线程的同步解决线程安全问题

多线程出现安全问题

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。

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。

Java对于多线程的安全问题提供了专业的解决方式：同步机制

方式一：同步代码块

synchronized（同步监视器）{//需要被同步的代码
}

说明:
1.操作共享数据的代码，即为需要被同步的代码。
2.共享数据：多个线程共同操作的变量，比如: 车票就是共享数据。
3.同步监视器，俗称：锁，任何一个类的对象，都可以充当锁。（但是要求：多个线程必须共用同一把锁，即同一个对象）（可以考虑用this充当）（可以考虑类.class充当）

示例：
①Runnable接口实现类

public class MThread implements Runnable{private int ticket = 100;Object obj = new Object();@Overridepublic void run() {while (true) {synchronized (obj) {if (ticket > 0) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":票号为" + ticket);ticket--;} else break;}}}
}

②创建并执行多线程

public class TestThread {public static void main(String[] args) {MThread thread = new MThread();Thread curThread1 = new Thread(thread);Thread curThread2 = new Thread(thread);Thread curThread3 = new Thread(thread);curThread1.setName("窗口一");curThread2.setName("窗口二");curThread3.setName("窗口三");curThread1.start();curThread2.start();curThread3.start();}
}

同步的方式，解决了线程的安全问题。
操作同步代码时，只能有一个线程参与，其他线程等待，相当于是一个单线程的过程，效率低。

注意：在继承Thread类这种情况下，需要将同步监视器声明为静态的，这样才能保证同一把锁。

方式二：同步方法

synchronized还可以放在方法声明中，表示整个方法为同步方法。

public synchronized void show (){ //其实是有一个同步监视器（锁）this//需要被同步的代码
}

与同步代码块使用类似，只是在run（）方法中调用该同步方法。

注意：和使用同步代码块一样，在继承Thread类这种情况下，需要将该同步方法声明为静态的，即public static synchronized void show ()，此时的同步监视器相当于是当前类.class。

同步方法仍然涉及到同步监视器，只是不需要我们显式的声明。
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锁方式

从JDK 5.0开始，Java提供了更强大的线程同步机制——通过显式定义同步锁对象来实现同步，同步锁使用Lock对象充当。

ReentrantLock 类实现了 Lock ，它拥有与 synchronized 相同的并发性和内存语义，在实现线程安全的控制中，比较常用的是ReentrantLock，可以显式加锁、释放锁。

class A{private final ReentrantLock lock = new ReenTrantLock();public void run(){lock.lock();try{//保证线程安全的代码;}finally{lock.unlock(); }}
}

synchronized 与 Lock 的对比：

①Lock是显式锁（手动开启和关闭锁），synchronized是隐式锁，出了作用域自动释放。
②Lock只有代码块锁，synchronized有代码块锁和方法锁。
③使用Lock锁，JVM将花费较少的时间来调度线程，性能更好，并且具有更好的扩展性（提供更多的子类）。

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