Java 多线程详解(三)------线程的同步
Java 多线程详解(一)------概念的引入:https://blog.csdn.net/weixin_39816740/article/details/80089790
Java 多线程详解(二)------如何创建进程和线程:https://blog.csdn.net/weixin_39816740/article/details/80089834
介绍完如何创建进程以及线程了,那么我们接着来看一个实例:
利用多线程模拟 3 个窗口卖票
第一种方法:继承 Thread 类
创建窗口类 TicketSell
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package com.ys.thread;
public class TicketSell extends Thread{
//定义一共有 50 张票,注意声明为 static,表示几个窗口共享
private static int num = 50 ;
//调用父类构造方法,给线程命名
public TicketSell(String string) {
super (string);
}
@Override
public void run() {
//票分 50 次卖完
for ( int i = 0 ; i < 50 ;i ++){
if (num > 0 ){
try {
sleep( 10 ); //模拟卖票需要一定的时间
} catch (InterruptedException e) {
// 由于父类的 run()方法没有抛出任何异常,根据继承的原则,子类抛出的异常不能大于父类, 故我们这里也不能抛出异常
e.printStackTrace();
}
System.out.println( this .currentThread().getName()+ "卖出一张票,剩余" +(--num)+ "张" );
}
}
}
}
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创建主线程测试:
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package com.ys.thread;
public class TestTicket {
public static void main(String[] args) {
//创建 3 个窗口
TicketSell t1 = new TicketSell( "A窗口" );
TicketSell t2 = new TicketSell( "B窗口" );
TicketSell t3 = new TicketSell( "C窗口" );
//启动 3 个窗口进行买票
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
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结果:这里我们省略了一些,根据电脑配置,结果会随机出现不同
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B窗口卖出一张票,剩余 48 张
A窗口卖出一张票,剩余 47 张
C窗口卖出一张票,剩余 49 张
C窗口卖出一张票,剩余 46 张
B窗口卖出一张票,剩余 44 张
A窗口卖出一张票,剩余 45 张
A窗口卖出一张票,剩余 43 张
...
C窗口卖出一张票,剩余 5 张
A窗口卖出一张票,剩余 4 张
B窗口卖出一张票,剩余 3 张
A窗口卖出一张票,剩余 2 张
C窗口卖出一张票,剩余 3 张
B窗口卖出一张票,剩余 1 张
C窗口卖出一张票,剩余 0 张
A窗口卖出一张票,剩余- 1 张
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第二种方法:实现 Runnable 接口
创建窗口类 TicketSellRunnable
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package com.ys.thread;
public class TicketSellRunnable implements Runnable{
//定义一共有 50 张票,继承机制开启线程,资源是共享的,所以不用加 static
private int num = 50 ;
@Override
public void run() {
//票分 50 次卖完
for ( int i = 0 ; i < 50 ;i ++){
if (num > 0 ){
try {
//模拟卖一次票所需时间
Thread.sleep( 10 );
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "卖出一张票,剩余" +(--num)+ "张" );
}
}
}
}
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创建主线程测试:
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package com.ys.thread;
public class TicketSellRunnableTest {
public static void main(String[] args) {
TicketSellRunnable t = new TicketSellRunnable();
Thread t1 = new Thread(t, "A窗口" );
Thread t2 = new Thread(t, "B窗口" );
Thread t3 = new Thread(t, "C窗口" );
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
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结果:同理为了篇幅我们也省略了中间的一些结果
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B窗口卖出一张票,剩余 49 张
C窗口卖出一张票,剩余 48 张
A窗口卖出一张票,剩余 49 张
B窗口卖出一张票,剩余 47 张
A窗口卖出一张票,剩余 45 张
......
A窗口卖出一张票,剩余 4 张
C窗口卖出一张票,剩余 5 张
A窗口卖出一张票,剩余 3 张
B窗口卖出一张票,剩余 2 张
C窗口卖出一张票,剩余 1 张
B窗口卖出一张票,剩余 0 张
A窗口卖出一张票,剩余- 2 张
C窗口卖出一张票,剩余- 1 张
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结果分析:这里出现了票数为 负数的情况,这在现实生活中肯定是不存在的,那么为什么会出现这样的情况呢?
解决办法分析:即我们不能同时让超过两个以上的线程进入到 if(num>0)的代码块中,不然就会出现上述的错误。我们可以通过以下三个办法来解决:
1、使用 同步代码块
2、使用 同步方法
3、使用 锁机制
①、使用同步代码块
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语法:
synchronized (同步锁) {
//需要同步操作的代码
}
同步锁:为了保证每个线程都能正常的执行原子操作,Java 线程引进了同步机制;同步锁也叫同步监听对象、同步监听器、互斥锁;
Java程序运行使用的任何对象都可以作为同步监听对象,但是一般我们把当前并发访问的共同资源作为同步监听对象
注意:同步锁一定要保证是确定的,不能相对于线程是变化的对象;任何时候,最多允许一个线程拿到同步锁,谁拿到锁谁进入代码块,而其他的线程只能在外面等着
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实例:
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public void run() {
//票分 50 次卖完
for ( int i = 0 ; i < 50 ;i ++){
//这里我们使用当前对象的字节码对象作为同步锁
synchronized ( this .getClass()) {
if (num > 0 ){
try {
//模拟卖一次票所需时间
Thread.sleep( 10 );
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "卖出一张票,剩余" +(--num)+ "张" );
}
}
}
}
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2、使用 同步方法
语法:即用 synchronized 关键字修饰方法
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@Override
public void run() {
//票分 50 次卖完
for ( int i = 0 ; i < 50 ;i ++){
sell();
}
}
private synchronized void sell(){
if (num > 0 ){
try {
//模拟卖一次票所需时间
Thread.sleep( 10 );
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "卖出一张票,剩余" +(--num)+ "张" );
}
}
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注意:不能直接用 synchronized 来修饰 run() 方法,因为如果这样做,那么就会总是第一个线程进入其中,而这个线程执行完所有操作,即卖完所有票了才会出来。
3、使用 锁机制
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public interface Lock
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主要方法:
常用实现类:
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public class ReentrantLock
extends Object
implements Lock, Serializable<br> //一个可重入互斥Lock具有与使用synchronized方法和语句访问的隐式监视锁相同的基本行为和语义,但具有扩展功能。
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例子:
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package com.ys.thread;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class TicketSellRunnable implements Runnable{
//定义一共有 50 张票,继承机制开启线程,资源是共享的,所以不用加 static
private int num = 50 ;
//创建一个锁对象
Lock l = new ReentrantLock();
@Override
public void run() {
//票分 50 次卖完
for ( int i = 0 ; i < 50 ;i ++){
//获取锁
l.lock();
try {
if (num > 0 ){
//模拟卖一次票所需时间
Thread.sleep( 10 );
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "卖出一张票,剩余" +(--num)+ "张" );
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//释放锁
l.unlock();
}
}
}
private void sell(){
}
}
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