Java 高级多线程线程安全 3 种常见解决方案教程.

我们在访问多线程的共有变量的时候容易出现线程安全问题详见线程安全问题产生的原理分析

一、方案1.同步代码块.

1.原理：把同步代码块锁住，只允许一个线程在同步代码块中执行。

2.图解：

3.使用格式

synchronized(锁对象呢){
可能出现线程安全问题的代码.}

4.代码目的:

模拟买票产生的线程安全问题。* 1.一个 Runnable 接口 创建3 个线程，new Thread(myRunnable)* 2.三个线程的start()抢占资源，导致 tickets 异常

5.注意事项

 * 2.注意：
* 2，1：锁对象可以为任何对象，比如Object
* 2.2 ：但是要保证多线程的锁对象为同一个
* 2.3：锁对象的作用：
* 2，3，1：把同步代码块锁住，只允许一个线程在同步代码块中执行。
* 3.出现的问题：注释掉之前的没有安全的线程，不然会混淆。

6.代码

Main.java

package Java学习.Java高级.多线程.线程安全问题.线程安全问题解决.解决1同步代码块;/*** 模拟买票产生的线程安全问题。* 1.一个 Runnable 接口 创建3 个线程，new Thread(myRunnable)* 2.三个线程的start()抢占资源，导致 tickets 异常* 二、线程安全问题的解决：* 1.格式* synchronized(锁对象呢){* 可能出现线程安全问题的代码.* }* 2.注意：* 2，1：锁对象可以为任何对象，比如Object* 2.2 ：但是要保证多线程的锁对象为同一个* 2.3：锁对象的作用：* 2，3，1：把同步代码块锁住，只允许一个线程在同步代码块中执行。* 3.出现的问题：注释掉之前的没有安全的线程，不然会混淆。*/
public class Main {private int tickets = 100;public static void main(String[] args) {//        MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
//        Thread thread = new Thread(myRunnable);
//        Thread thread1 = new Thread(myRunnable);
//        Thread thread2 = new Thread(myRunnable);
//        thread.start();
//        thread1.start();
//        thread2.start();System.out.println("==========使用同步代码块后=======");MyRunnable2 myRunnable2 = new MyRunnable2();Thread thread3 = new Thread(myRunnable2);Thread thread4 = new Thread(myRunnable2);Thread thread5 = new Thread(myRunnable2);thread3.start();thread4.start();thread5.start();}
}

MyRunnable.java

package Java学习.Java高级.多线程.线程安全问题.线程安全问题解决.解决1同步代码块;/*** 一、同步代码块线程安全的原理* 1. 同步代码块的线程没有锁对象不能执行（阻塞),* 2.正在执行的同步代码块会拿走锁对象，直到执行完才归还。* 二、详解：* 1. 执行线程：* 3个线程抢CPU执行权，比如 thread1 抢到了， thread1执行run方法，* 2.判断是否有锁对象lock:* 遇到synchronized(lock),检查是否有锁对象，有就拿走锁对象lock* 没有就阻塞，比如thread1拿到了锁对象开始执行* 3，thread2 执行线程：* thread2 抢到了cpu的执行权，run()方法，* 4.判断有没有锁对象：* thread2 的没有锁对象，(thread1拿走了正在运行还没归还)停止运行，阻塞*/
public class MyRunnable2 implements Runnable {private int tickets = 100;Object lock = new Object();@Overridepublic void run() {while (true) {synchronized (lock) {//必须把判断语句if写到同步代码块里，不然会出问题//判断也是会出线程安全的部分。if (tickets > 0) {System.out.println(tickets + "on selling...end");tickets--;try {Thread.sleep(20);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}}}
}

sout:
100on selling…end
99on selling…end
98on selling…end
97on selling…end
96on selling…end
95on selling…end
94on selling…end
…
2on selling…end
1on selling…end

Ps:里面为了图方便写了一个死循环，建议输出完后关闭程序

二、同步方法.

1.原理，同步方法的原理和同步代码块一致.

 * 三、为什么同步代码块和同步方法原理一致??，1，2 是等价的。* 1. 同步方法的锁对象是this,*         private synchronized void synchronizedMethod(){*         if (tickets > 0){*             System.out.println(tickets + " on selling 。。。end.");*             tickets --;*               }*         }*2.  同步方法的锁对象是this,*         private  void synchronizedMethod(){*         synchronized(this){*         if (tickets > 0){*             System.out.println(tickets + " on selling 。。。end.");*             tickets --;*         }*         }*     }

2.步骤：

 * 二、实现步骤：
* 1.在MyRunnable实现implements Runnable 的类里新建一个 synchronized 修饰的方法：
*          private synchronized void synchronizedMethod(){*          }
* 2. 把解决方法1 中，线程安全的代码(访问共有变量的代码)用方法调用代替即可

3.具体代码

Main.java

package Java学习.Java高级.多线程.线程安全问题.线程安全问题解决.解决2同步方法;/**
* 一、同步方法的原理和解决1的同步代码块一致
* 二、实现步骤：
* 1.在MyRunnable实现implements Runnable 的类里新建一个 synchronized 修饰的方法：
* private synchronized void synchronizedMethod(){
* }
* 2. 把解决方法1 中，线程安全的代码(访问共有变量的代码)用方法调用代替即可
* 三、为什么同步代码块和同步方法原理一致，1，2 3是等价的。
* 1. 同步方法的锁对象是this,
* private synchronized void synchronizedMethod(){
* if (tickets > 0){
* System.out.println(tickets + " on selling 。。。end.");
* tickets --;
* }
* }
* 2.  同步方法的锁对象是this,
* private  void synchronizedMethod(){
* synchronized(this){
* if (tickets > 0){
* System.out.println(tickets + " on selling 。。。end.");
* tickets --;
* }
* }
* }
* 3. 解决1.
*/
public class Main {public static void main(String[] args) {MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();Thread thread1 = new Thread(myRunnable);Thread thread2 = new Thread(myRunnable);Thread thread3 = new Thread(myRunnable);thread1.start();thread2.start();thread3.start();}
}

MyRunnable.java

package Java学习.Java高级.多线程.线程安全问题.线程安全问题解决.解决2同步方法;public class MyRunnable implements Runnable {private int tickets = 100;@Overridepublic void run() {while (true){//把有线程安全问题（访问共有变量池）的代码用同步方法解决synchronizedMethod();}}private synchronized void synchronizedMethod(){if (tickets > 0){System.out.println(tickets + " on selling 。。。end.");tickets --;}}
}

sout:
100 on selling 。。。end.
99 on selling 。。。end.
98 on selling 。。。end.
97 on selling 。。。end.
96 on selling 。。。end.
95 on selling 。。。end.
94 on selling 。。。end.
…
2 on selling 。。。end.
1 on selling 。。。end.
ps:笔者因为图便利写了死循环，请输出完后关闭程序

三、Lock接口.

 * 一、更高级的lock接口：* 1.常用方法：*      1,1 void lock()加锁*      1.2 void unlock()解锁* 2.常用的接口的实现类：*      1. ReentrantLock implements Lock;* 二、具体使用步骤：* 1，在成员位置创建ReentrantLock对象（多态）*          Lock lock = new ReentrantLock();* 2. 在线程安全的问题代码（访问共有变量的代码块）前后加上获取锁和释放锁。* 四、代码优化：* 1.把锁的释放放到finally语句里，无论线程语句是否异常都会开锁，不会影响其他代码是运行。

1.代码

Mian.java

package Java学习.Java高级.多线程.线程安全问题.线程安全问题解决.解决3更高级的Lock接口;/**
* 一、更高级的lock接口：
* 1.常用方法：
*      1,1 void lock()加锁
*      1.2 void unlock()解锁
* 2.常用的接口的实现类：
*      1. ReentrantLock implements Lock;
* 二、具体使用步骤：
* 1，在成员位置创建ReentrantLock对象（多态）
*          Lock lock = new ReentrantLock();
* 2. 在线程安全的问题代码（访问共有变量的代码块）前后加上获取锁和释放锁。
* 四、代码优化：
* 1.把锁的释放放到finally语句里，无论线程语句是否异常都会开锁，不会影响其他代码是运行。
*/
public class Main {public static void main(String[] args) {MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();Thread thread = new Thread(myRunnable);Thread thread1 = new Thread(myRunnable);Thread thread2 = new Thread(myRunnable);thread.start();thread1.start();thread2.start();}
}

MyRunnable.java

package Java学习.Java高级.多线程.线程安全问题.线程安全问题解决.解决3更高级的Lock接口;import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class MyRunnable implements Runnable{private int tickets = 100;Lock lock = new ReentrantLock();@Overridepublic void run() {while (true){lock.lock();//获取锁，锁住if (tickets>0) {try {System.out.println(tickets + "on selling...");tickets--;Thread.sleep(20);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}finally {//代码优化，把开锁放到finally，无论是否异常都会把开锁，不会影响其他线程。lock.unlock();//解开，释放。}}}}
}

输出：
100on selling…
99on selling…
98on selling…
97on selling…
96on selling…
95on selling…
94on selling…
93on selling…
…
2on selling…
1on selling…
ps:笔者因为图便利写了死循环，请输出完后关闭程序
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