线程安全问题

Posted 2021-02-13 lxzwhite

1.线程安全产生的原因

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。

 

以电影院卖票为例演示线程安全问题

由三个不同的渠道同时卖100张票

 

线程任务：

public class MyRunnable implements Runnable {

    // 卖电影票(共享数据)
    private int ticket = 100;
    public void run() {
        while (true) {
            if (ticket > 0) {
                try {
                    Thread.sleep(50);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "出售第" + ticket-- + "张票");
            }
        }

    }
}

public static void main(String[] args) {
        //创建线程任务
        MyRunnable mr = new MyRunnable();
        //创建线程
        Thread t0 = new Thread(mr);
        Thread t1 = new Thread(mr);
        Thread t2 = new Thread(mr);
        //执行线程
        t0.start();
        t1.start();
        t2.start();
        
    }

此时执行代码会发现会出现卖第0张和-1张票或者重复卖同一张票的情况，

原因是某个时间多个线程都执行了同一段if语句中的代码，使得全局变量ticket不准确(操作的票可能被另一个线程卖掉了)

所以解决这个问题需要在一个线程在执行线程任务时，其他线程不能执行；这也就变得和单线程一样了。

解决方法：

(1)同步代码块

public class MyRunnable implements Runnable {

    // 卖电影票(共享数据)
    private int ticket = 100;
    private Object obj = new Object();// 保证锁对象的唯一性

    public void run() {

        while (true) {
            synchronized (obj) {
                if (ticket > 0) {
                    try {
                        Thread.sleep(50);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "出售第" + ticket-- + "张票");
                }
            }

        }

    }

}

注意：用synchronized(锁对象){}时， 锁对象要设为全局变量保证其唯一性；

 

(2)同步方法

public class MyRunnable2 implements Runnable {

    // 卖电影票(共享数据)
    private int ticket = 100;
    public void run() {

        while (true) {
            sale();

        }

    }
    public synchronized void sale() {
        // 隐含的锁 this
        if (ticket > 0) {
            try {
                Thread.sleep(50);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "出售第" + ticket-- + "张票");
        }

    }

}

注意：将同步代码块封装成一个方法并用synchronized 修饰，这里不需要指定锁对象，这里的锁对象默认为本类对象this

         若果是静态同步方法: 在方法声明上加上static synchronized

　　 public static synchronized void method(){

　　可能会产生线程安全问题的代码

　　}

　　静态同步方法中的锁对象是 类名.class

 

(3)使用lock接口

public class MyRunnable2 implements Runnable {

    // 卖电影票(共享数据)
    private int ticket = 100;
    private Lock lock = new ReentrantLock();//创建锁对象

    public void run() {

        while (true) {
            lock.lock();
            if (ticket > 0) {
                try {
                    Thread.sleep(50);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "出售第" + ticket-- + "张票");
            }

            lock.unlock();
        }
    }
}

其实和同步代码块差不多 ，在创建所对象时用Lock接口的子类创建，用lock()和unlock()方法将可能出现安全的代码包起来