JAVA线程安全问题

 卖票的过程中出现了线程安全问题，有重票和错票的问题。为什么会出现这个问题？当某个线程在操作卖票的过程中尚未完成卖票操作，其他线程也参与进来操作卖票，就会出现线程安全问题，（主要是共享数据（nums）的问题）怎么去解决这个问题？当某个线程在操作卖票的时候，其他线程不能参与进来，直到这个线程操作完成（即使这个线程阻塞了也得等这个线程执行完成），其他线程才能进来。java里面我们通过同步机制来解决线程安全问题方式一：同步代码块synchronized(同步监视器){}说明：（1）操作共享数据的代码即为需要被同步的代码,不能包含的代码太多会浪费资源，降低效率。（2）共享数据：多个线程共同操作的变量。比如卖票里面的nums（3）同步监视器俗称锁，任何一个类的对象都可以充当锁，但是前提是这个对象对于多个线程来说都是唯一的。
补充：在实现Runnable接口创建线程对象的方式中，我们可以考虑使用this充当同步监视器，如果是使用继承Thread类的方式新建的线程对象则慎用This（可能会有多个对象），可以使用类.class来当同步监视器。

package com.jinjian;/**卖票的过程中出现了线程安全问题，有重票和错票的问题。为什么会出现这个问题？当某个线程在操作卖票的过程中尚未完成卖票操作，其他线程也参与进来操作卖票，就会出现线程安全问题，（主要是共享数据（nums）的问题）怎么去解决这个问题？当某个线程在操作卖票的时候，其他线程不能参与进来，直到这个线程操作完成（即使这个线程阻塞了也得等这个线程执行完成），其他线程才能进来。java里面我们通过同步机制来解决线程安全问题方式一：同步代码块synchronized(同步监视器){}说明：（1）操作共享数据的代码即为需要被同步的代码,不能包含的代码太多会浪费资源，降低效率。（2）共享数据：多个线程共同操作的变量。比如卖票里面的nums（3）同步监视器俗称锁，任何一个类的对象都可以充当锁，但是前提是这个对象对于多个线程来说都是唯一的。
补充：在实现Runnable接口创建线程对象的方式中，我们可以考虑使用this充当同步监视器，如果是使用继承Thread类的方式新建的线程对象则慎用This（可能会有多个对象），可以使用类.class来当同步监视器。方式二：同步方法*/
class Window implements Runnable{private int nums = 100;Object object = new Object();@Overridepublic void run() {while (true) {
//            synchronized (object) {synchronized (this) {if (nums > 0) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "卖票，票号为: " + nums);nums--;} else {break;}}}}
}class Window1 extends Thread{private static int nums = 100;@Overridepublic void run() {while (true) {synchronized (Window1.class) {if (nums > 0) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "卖票，票号为: " + nums);nums--;} else {break;}}}}
}
public class ThreadTest03 {public static void main(String[] args) {//这样相当于新建了三个Window1对象，要想共享nums变量就需要用static修饰nums。//而且不能用this作为对象监视器，三个对象有三个this不能保证对象监视器的唯一//可以使用Window1.class来作为对象监视器Window1 w1 = new Window1();Window1 w2 = new Window1();Window1 w3 = new Window1();w1.start();w2.start();w3.start();//使用实现Runnable接口来新建线程对象
//        Window window = new Window();//这样nums就是共用的变量，不需要加static,因为只创建了一个Window对象，下面三个线程对象共用一个Window对象//        Thread t1 = new Thread(window);
//        Thread t2 = new Thread(window);
//        Thread t3 = new Thread(window);
//
//        t1.start();
//        t2.start();
//        t3.start();}
}

使用同步方法来解决线程安全问题，（1）同步方法依然涉及到同步监视器，只是不需要我们说明（2）非静态的同步方法的监视器默认是this，静态方法的同步监视器是当前类本身

package com.jinjian;/**
使用同步方法来解决线程安全问题，（1）同步方法依然涉及到同步监视器，只是不需要我们说明（2）非静态的同步方法的监视器默认是this，静态方法的同步监视器是当前类本身*/class Window2 implements Runnable{private int nums = 100;@Overridepublic void run() {while (true) {seal();}}private synchronized void seal(){//这样默认的同步监视器是thisif (nums > 0) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "卖票，票号为: " + nums);nums--;}}
}class Window3 extends Thread{private static int nums = 100;@Overridepublic void run() {while (true) {
//            synchronized (Window1.class) {seal();//}}}//    private synchronized void seal(){//这样是不行的，This不唯一有三个对象private static synchronized void seal(){//这样默认的同步监视器是Window3.classif (nums > 0) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "卖票，票号为: " + nums);nums--;}}
}public class ThreadTest04 {public static void main(String[] args) {//        Window2 window2 = new Window2();
//
//        Thread t1 = new Thread(window2);
//        Thread t2 = new Thread(window2);
//        Thread t3 = new Thread(window2);
//
//        t1.start();
//        t2.start();
//        t3.start();Window3 w1 = new Window3();Window3 w2 = new Window3();Window3 w3 = new Window3();w1.start();w2.start();w3.start();}}

死锁的情况：

演示程序死锁的问题（1）不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃，都在等待对方放弃自己需要的资源，就形成了线程的死锁（2）出现死锁后不会出现异常，不会出现提示，只是所有线程都处于阻塞状态，无法继续。所以要避免出现死锁

（3）a线程等待拿到s2的锁，执行完成后释放s1的锁。b线程等待拿到s1的锁，执行完成后释放s2的锁。这样就形成了死锁

package com.jinjian;import javax.swing.plaf.synth.SynthOptionPaneUI;/**
演示程序死锁的问题（1）不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃，都在等待对方放弃自己需要的资源，就形成了线程的死锁（2）出现死锁后不会出现异常，不会出现提示，只是所有线程都处于阻塞状态，无法继续。所以要避免出现死锁（3）a线程等待拿到s2的锁，执行完成后释放s1的锁。b线程等待拿到s1的锁，执行完成后释放s2的锁。这样就形成了死锁*/
public class TestThreadDeadLock {public static void main(String[] args) {StringBuffer s1 = new StringBuffer();StringBuffer s2 = new StringBuffer();new Thread(){@Overridepublic void run(){synchronized (s1){s1.append('a');s2.append('1');try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}synchronized (s2){s1.append('b');s2.append('2');System.out.println(s1);System.out.println(s2);}}}}.start();new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {synchronized (s2){s1.append('C');s2.append('3');try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}synchronized (s1){s1.append('D');s2.append('4');System.out.println(s1);System.out.println(s2);}}}}).start();}
}

解决线程安全问题方式三：使用Lock-----------JDK5新增面试题：Lock和synchronized之间的异同？相同：二者都可以解决线程安全问题不同：synchronized机制在执行完相应代码后会自动释放同步监视器，Lock需要手动启动同步（lock），和结束同步也需要手动释放锁（unlock）几张同步方式的优先使用顺序Lock-----synchronized同步代码块（已经进入了方法体，分配了相应的资源）------synchronized方法（在方法体之外）

package com.jinjian;import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;/**
解决线程安全问题方式三：使用Lock-----------JDK5新增面试题：Lock和synchronized之间的异同？相同：二者都可以解决线程安全问题不同：synchronized机制在执行完相应代码后会自动释放同步监视器，Lock需要手动启动同步（lock），和结束同步也需要手动释放锁（unlock）几张同步方式的优先使用顺序Lock-----synchronized同步代码块（已经进入了方法体，分配了相应的资源）------synchronized方法（在方法体之外）*/
class Window5 implements Runnable{private int nums = 100;//实例化ReentrantLockprivate ReentrantLock lock = new ReentrantLock();@Overridepublic void run() {while (true) {try {//上锁,在锁之间的代码块会被锁住，和synchronized包住的代码块一样，实现线程安全lock.lock();if (nums > 0) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "卖票，票号为: " + nums);nums--;} else {break;}}finally {//解锁lock.unlock();}}}
}
public class TestReentrantLock {public static void main(String[] args) {Window5 window5 = new Window5();Thread t1 = new Thread(window5);Thread t2 = new Thread(window5);Thread t3 = new Thread(window5);t1.start();t2.start();t3.start();}
}

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