Java 多线程—— 线程的同步

Posted chen_hao

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Java 多线程—— 线程的同步相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

实现Runnable接口

public class TestThread2 {
    public static void main(String [] args){
        Window window=new Window();
        Thread thread1=new Thread(window,"窗口一");
        Thread thread2=new Thread(window,"窗口二");
        Thread thread3=new Thread(window,"窗口三");
        thread1.start();
        thread2.start();
        thread3.start();
    }
}

class Window implements  Runnable{
    int ticket=50;
    @Override
    public void run(){
        while (true){
            if(ticket > 0){
                try {
                    Thread.currentThread().sleep(100);//模拟卖票需要一定的时间
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"售票,票号为:"+ticket--);
            }else {
                break;
            }
        }
    }
}

运行结果:

窗口二售票,票号为:13
窗口三售票,票号为:12
窗口一售票,票号为:11
窗口二售票,票号为:10
窗口一售票,票号为:10
窗口三售票,票号为:10
窗口三售票,票号为:9
窗口一售票,票号为:8
窗口二售票,票号为:7
窗口三售票,票号为:6
窗口一售票,票号为:5
窗口二售票,票号为:4
窗口三售票,票号为:3
窗口一售票,票号为:2
窗口二售票,票号为:1
窗口三售票,票号为:0
窗口一售票,票号为:-1

 

结果分析:这里出现了票数为0和负数还有重票的情况,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?

  当票号为10时:A线程、B线程、C线程同时进入到if(ticket > 0)的代码块中,A线程已经执行了打印输出语句,但是还没有做ticket--操作;
  这时B线程就开始执行了打印操作,那么就会出现两个线程打印票数一样,即卖的是同一张票
  当票号为1时:A线程、B线程,C线程同时进入到if(ticket > 0)的代码块中,A线程执行了打印语句,并且已经做完了ticket--操作,则此时ticket=0;
  B线程再打印时就出现了0的情况,同理C线程打印就会出现-1的情况。

解决办法:即我们不能同时让超过两个以上的线程进入到 if(ticket > 0)的代码块中,不然就会出现上述的错误。必须让一个线程操作共享数据完毕以后,其他线程才有机会参与共享数据的操作。我们可以通过以下两个办法来解决:

  1、使用 同步代码块

  2、使用 同步方法

使用 同步代码块

synchronized(同步监视器){
      //需要被同步的代码块(即为操作共享数据的代码)
}

  同步监视器:由任意一个类的对象来充当,哪个线程获取此监视器,谁就执行大括号里被同步的代码。俗称:锁

  要求:1、所有的线程必须公用同一把锁!不能相对于线程是变化的对象;

        2、并且只需锁住操作共享数据的代码,锁多了或少了都不行;

 

实例:

1、实现的方式

public class TestWindow {
    public static void main(String [] args){
        Window1 window=new Window1();
        Thread thread1=new Thread(window,"窗口一");
        Thread thread2=new Thread(window,"窗口二");
        Thread thread3=new Thread(window,"窗口三");
        thread1.start();
        thread2.start();
        thread3.start();
    }
}

class Window1 implements  Runnable{
    int ticket=100;//共享数据
    @Override
    public void  run(){
        while (true){
            synchronized (this){//this表示当前对象,此时表示创建的 window
                if(ticket > 0){
                    try {
                        //模拟卖票需要一定的时间
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"售票,票号为:"+ticket--);
                }
            }
        }
    }
}

注意:在实现的方式中,考虑同步的话,可以使用this充当锁,但在继承的方式中,会创建多个对象,慎用this

2、继承的方式

public class TestWindow1 {
    public static void main(String [] args){
        Window2 window1=new Window2();
        Window2 window2=new Window2();
        window1.start();
        window2.start();
    }
}


class Window2 extends Thread{
    static int ticket=100;//共享数据;注意声明为 static,表示几个窗口共享
    static Object object=new Object();//用static 可以表示唯一
    @Override
    public void  run(){
        while (true){
            //synchronized (this){//this表示当前对象,此时表示创建的 window1和window2
            synchronized (object){//锁必须是唯一,不能每个线程都使用自己的一把锁
                if(ticket > 0){
                    try {
                        Thread.sleep(200);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"售票,票号为:"+ticket--);
                }
            }
        }
    }
}

注意:1、继承的方式会创建多个实例,所以共享资源需要用static来修饰,表示共享

      2、继承的方式会创建多个实例,所以 this 表示不同的实例对象,这里表示widow1和window2,所以不能使用this当锁,此时可以定义一个 static 修饰的对象当锁

 

使用 同步方法

语法:即用  synchronized  关键字修饰方法

将操作共享数据的方法声明为synchronized。即此方法为同步方法,能够保证当其中一个线程执行此方法时,其他线程再外等待直至此线程执行完此方法。
注意:同步方法的锁:this

实例:

1、实现的方式

public class TestWindow2 {
    public static void main(String [] args){
        Window3 window=new Window3();
        Thread thread1=new Thread(window,"窗口一");
        Thread thread2=new Thread(window,"窗口二");
        Thread thread3=new Thread(window,"窗口三");
        thread1.start();
        thread2.start();
        thread3.start();
    }
}

class Window3 implements  Runnable{
    int ticket=100;//共享数据
    @Override
    public void  run(){
        while (true){
            show();
        }
    }

    public synchronized void show(){//this充当锁,此时表示创建的 window;
        // 如果用继承的方式,使用同步方法,这里表示创建的 window1和window2,继承的方式不要使用同步方法
        if(ticket > 0){
            try {
                Thread.currentThread().sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"售票,票号为:"+ticket--);
        }
    }
}

 

注意:1、synchronized 的锁为this,这里表示创建的对象实例window;

     2、继承的时候t this 表示创建的window1和window2,继承的方式不要使用同步方法。

以上是关于Java 多线程—— 线程的同步的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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