使用同步机制解决线程安全问题

线程的生命周期：

什么情况会产生线程安全问题？
当多个线程同时共享同一个全局变量或静态变量，做写的操作时，可能会发生数据冲突问题，即产生线程安全问题。读的操作不会发生线程安全问题。

例子：上文中的卖票例子，假如产生阻塞：
1.问题：买票过程中出现了重票和错票–》出现了线程安全问题
2.原因：当某个线程操作车票的过程中，尚未操作完成时，其他线程也参与进来操作车票，导致车票信息出错。

    @Overridepublic void run() {//        int ticket = 100;while (true) {if (ticket > 0) {//线程安全问题出现try {Thread.sleep(100);//人为增加阻塞} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "卖票:票号为" + ticket);ticket--;} else {break;}}

输出结果涵盖错误信息：

理想状态：

极端状态：

3.如何解决线程安全问题？
采用同步机制来解决，使用synchronized关键字/lock关键字。
当线程A在操作共享数据（ticket）时，其他进程不能参与进来，直到线程A操作完成时，其他线程才可以开始操作ticket。这种情况即使线程A出现了阻塞也不能被改变。
4.在Java中，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：
1.synchronized(this)//针对实现Runnable接口创建多线程的方式，可以使用this充当同步监听器
2.synchronized(同步监视器){
需要被同步的代码/共享数据
}
3.synchronized (Window.class) {//针对继承Thread类的方式

Object obj = new Object();//Runnable接口的方式本身数据共享，但是继承Thread类的方式必须加staticpublic void run() {while (true) {synchronized (obj) {//synchronized (this) {//synchronized (Window.class) {//针对继承Thread类的方式if (ticket > 0) {//线程安全问题出现try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "售票:票号为" + ticket);ticket--;} else {break;}}}
}

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。如ticket
3.同步监视器：俗称：锁。任何一个类的对象，都可以充当锁。但是多个线程必须要共用同一把锁。

方式二：同步方法：
如果操作共享数据的代码完整的声明在一个方法中，可以将这个方法声明成同步的。
1.同步方法仍然设计到同步监视器，只是不需要我们显式的声明。
2.非静态的同步方法，同步监视器是：this //一般针对实现了Runnable接口的方式
3.静态的同步方法，同步监视器是：当前类本身 //一般针对继承了Thread类的方式
eg:

 private synchronized void show(){//针对实现了Runnable接口的方式
}

private static synchronized void show(){//针对继承了Thread类的方式
}

方式三：使用lock锁
比较常用的是ReentrantLock类，显式加锁，释放锁。
手动启动同步lock()/手动结束同步unlock()
eg:

    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();//空参默认false@Overridepublic void run() {while(true){try{//2.调用锁定方法lock()lock.lock();if(ticket > 0){//只是为了让阻塞概率变大try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"售票:票号为"+ticket);ticket--;}else{break;}}finally{//3.调用解锁方法unlock()lock.unlock();}}}

5.同步的方式，解决了线程安全问题。
but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。

同步原理：

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