58synchronized同步方法

Posted 2021-01-28 zhuifeng-mayi

线程安全问题

先看下面代码出现的问题：

定义一个Task类，里面有一个成员变量和一个有boolean类型参数的方法，方法内部会根据传入参数修改成员变量的值。

package com.sutaoyu.Thread;

public class Task {
    //成员变量存储在堆内存里面，多个线程访问同一个堆内存，
    //即多个线程可以同时修改num的值，这样会导致线程安全问题
    private int num = 0;
    public void changeNum(boolean flag) {
        if(flag) {
            num = 88;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "======" + "begin");
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "=====" + num);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "=====" + "over")
        }else {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "=====" + "begin");
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "=====" + num);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "=====" + "over");
        }
    }
}

创建一个Task对象，将这个对象放到两个线程中，在这两个线程中分别调用changeNum方法

package com.sutaoyu.Thread;

public class SynchronizedTest01 {
    public static void main(String[] args) {
        Task task = new Task();
        Thread t1 = new Thread() {
            public void run() {
                task.changeNum(true);
            }
        };
        Thread t2 = new Thread() {
            public void run(){
                task.changeNum(false);
            }
        };
        
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

上面的代码有可能会出现打印这样的结果：

Thread-1=====begin
Thread-0=====begin
Thread-1=====66
Thread-0=====66
Thread-1=====over
Thread-0=====over

正常情况下应该打印出一个88一个66，可是上面却两个线程打印出的两个66，这样就出现了线程安全的问题，出现这个问题的原因是成员变量存储在堆内存中，两个线程共享堆内存，即两个线程可以对同一个num进行修改。
程序执行分析：
cpu执行t1线程，将num修改为88，之后cpu开始执行t2线程，将num修改为66，打印出66，cpu开始执行t1线程，打印num的值，此时num的值是66。

内存图解：

同步和异步

比如你要给A,B,C三人发消息
同步：先给A发，等A回复后，再给B发，等B回复后，再给C发，排队等待
异步：直接给A,B,C发消息，中间不需要等某人回复之后再给其他人发消息，不用排队等待

使用synchronized将方法设置为同步

将Task中的changeNum方法设置为同步的

public synchronized void changeNum(boolean flag)

在方法上加入synchronized关键字，这样在执行多个线程时看哪个线程先执行这个方法，假设有t1，t2，t3三个线程中都调用了changeNum方法，t1线程先执行了这个方法，那么t1会先在Task对象上面加锁，加锁后，别的线程就无法执行当前Task对象上的changeNum方法，直到t1执行结束changeNum方法之后，t2,t3中的一个线程才可以执行这个方法，这就保证了在某个时间段内只有一个线程执行changeNum方法，解决了线程安全问题。
注意：synchronized锁住的是当前对象，如果t1线程和t2线程里面是不同的对象，则不需要同步，因为不会发生线程安全问题。如下代码：

package com.sutaoyu.Thread;

public class SynchronizedTest01 {
    public static void main(String[] args) {
        
        Task task1 = new Task();
        Task task2 = new Task();
        
        Thread t1 = new Thread() {
            public void run() {
                task1.changeNum(true);
            }
        };
        Thread t2 = new Thread() {
            public void run(){
                task2.changeNum(false);
            }
        };
        
        t1.start();
        t2.start();
    }
}