一、线程安全问题

如果有多个线程在同时运行，而这些线程可能会同时运行这段代码。程序每次运行结果和单线程运行的结果是一样的，而且其他的变量的值也和预期的是一样的，就是线程安全的。

简单来说就是多线程访问了共享数据，就会产生线程安全问题

举例如下：

举个例子，比如电影院卖某电影票100张，三个窗口同时卖

模拟票：

public class Ticket implements Runnable {
private int ticket = 100;
/*
* 执行卖票操作
*/
@Override
public void run() {
//每个窗口卖票的操作
//窗口 永远开启
while (true) {
if (ticket > 0) {//有票 可以卖
//出票操作
//使用sleep模拟一下出票时间
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto‐generated catch block
e.printStackTrace();
}
//获取当前线程对象的名字
String name = Thread.currentThread().getName();
System.out.println(name + "正在卖:" + ticket‐‐);
}
}
}
}

测试类：

public class Demo {
public static void main(String[] args) {
//创建线程任务对象
Ticket ticket = new Ticket();
//创建三个窗口对象
Thread t1 = new Thread(ticket, "窗口1");
Thread t2 = new Thread(ticket, "窗口2");
Thread t3 = new Thread(ticket, "窗口3");
//同时卖票
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}

发现程序出现了两个问题： 1. 相同的票数,比如5这张票被卖了两回。 2. 不存在的票，比如0票与-1票，是不存在的。这种问题，几个窗口(线程)票数不同步了，这种问题称为线程不安全。

线程安全问题都是由全局变量及静态变量引起的。若每个线程中对全局变量、静态变量只有读操作，而无写操作，一般来说，这个全局变量是线程安全的；若有多个线程同时执行写操作，一般都需要考虑线程同步，否则的话就可能影响线程安全。

产生线程安全问题的原因：

二、线程同步

线程同步用于解决线程安全问题

有三种方式完成同步操作：1. 同步代码块。 2. 同步方法。 3. 锁机制。

【1】同步代码块

同步代码块： synchronized 关键字可以用于方法中的某个区块中，表示只对这个区块的资源实行互斥访问。

格式：

把共享数据的代码放在代码块里

同步锁：对象的同步锁只是一个概念,可以想象为在对象上标记了一个锁.

1. 锁对象可以是任意类型。 2. 多个线程对象要使用同一把锁。

注意:在任何时候,最多允许一个线程拥有同步锁,谁拿到锁就进入代码块,其他的线程只能在外等着 (BLOCKED)。

注意：1.通过代码块中的锁对象，可以使用任意的对象

2.但是必须保证多个线程使用的锁对象是同一个

3.锁对象的作用：把同步代码块锁住，只让一个线程在同步代码块执行

同步技术的原理：

public class Ticket implements Runnable{
private int ticket = 100;
Object lock = new Object();
/*
* 执行卖票操作
*/
@Override
public void run() {
//每个窗口卖票的操作
//窗口 永远开启
while(true){
synchronized (lock) {
if(ticket>0){//有票 可以卖
//出票操作
//使用sleep模拟一下出票时间
try {
Thread.sleep(50);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto‐generated catch block
e.printStackTrace();
}
//获取当前线程对象的名字
String name = Thread.currentThread().getName();
System.out.println(name+"正在卖:"+ticket‐‐);
}
}
}
}
}

【2】同步方法

1.同步方法:使用synchronized修饰的方法,就叫做同步方法,保证A线程执行该方法的时候,其他线程只能在方法外等着。

使用步骤：1.把访问了共享数据的代码抽取出来，放到一个方法里去

2.把方法添加上synchronized修饰符

public class Ticket implements Runnable{
private int ticket = 100;
/*
* 执行卖票操作
*/
@Override
public void run() {
//每个窗口卖票的操作
//窗口 永远开启
while(true){
sellTicket();
}
}
/*
* 锁对象 是 谁调用这个方法 就是谁
* 隐含 锁对象 就是 this
*
*/
public synchronized void sellTicket(){
if(ticket>0){//有票 可以卖
//出票操作
//使用sleep模拟一下出票时间
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto‐generated catch block
e.printStackTrace();
}
//获取当前线程对象的名字
String name = Thread.currentThread().getName();
System.out.println(name+"正在卖:"+ticket‐‐);
}
}
}

2.同步锁是谁? 对于非static方法,同步锁就是this，锁对象是谁？谁调用这个方法就是谁，就是this。在这个程序里就是Runable的实现类对象

3.对于static方法,要访问的变量也要是静态的，

静态方法的锁对象是谁？静态的会在创建对象之前就进入内存，锁对象是本类的class属性，class文件对象

【3】Lock锁

Lock锁接口中有俩个方法：public void lock() :加同步锁。 public void unlock() :释放同步锁。

Lock接口有个实现类ReentrantLock

使用步骤：1.在成员位置创建一个ReentrantLock对象

2.在可能出现安全问题的代码前调用Lock接口中的方法lock获取锁

3.在可能出现安全问题的代码后调用Lock接口中的方法unlock获取锁

public class Ticket implements Runnable{
private int ticket = 100;
Lock lock = new ReentrantLock();
/*
* 执行卖票操作
*/
@Override
public void run() {
//每个窗口卖票的操作
//窗口 永远开启
while(true){
lock.lock();
if(ticket>0){//有票 可以卖
//出票操作
//使用sleep模拟一下出票时间
try {
Thread.sleep(50);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto‐generated catch block
e.printStackTrace();
}
//获取当前线程对象的名字
String name = Thread.currentThread().getName();
System.out.println(name+"正在卖:"+ticket‐‐);
}
lock.unlock();
}
}
}

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