线程同步机制。

Posted 2021-11-27 zhangyuhao

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线程安全问题：

概述：场景：电影院有一百张票，现在用一个窗口卖1-100号票，属于单线程问题，无线程安全问题

　　　　　　现在有两个窗口，分别卖1-50 和51-100号票，属于多线程问题，因为没有访问共享数　　　　

　　　　　　据，也不会有线程安全问题。但如果两个窗口卖的都是1-100号票，有共享数据，就会

　　　　　　有安全问题。

代码实现：

 

public class Sell implements Runnable {
    private int ticket=100;
    @Override
    public void run() {
       while (true){
           if (ticket>0){
               try {
                   Thread.sleep(10);
               } catch (InterruptedException e) {
                   e.printStackTrace();
               }
               System.out.println("正在卖第"+ticket+"张票");
               ticket--;
           }
       }
    }
}

 public static void main(String[] args) {
        Sell sell=new Sell();
        Thread t1=new Thread(sell);
        Thread t2=new Thread(sell);
        Thread t3=new Thread(sell);
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
        //问题：
        //正在卖第100张票 
        // 正在卖第100张票
        //正在卖第97张票
        //正在卖第0张票
        //正在卖第-1张票
    }

出现问题的原因：重复票：多个线程同时执行。 错误票：大家都进入if语句后，一个线程先执行，已经--，另一个线程后执行，就会产生错误数据。 

解决线程安全问题：

第一种方法：同步代码块。

格式： synchronized (锁对象) { 可能会出现线程安全问题的代码 }

注意：1、锁对象可以使用任意对象，但必须保证多个线程使用同一个锁对象。

　　　2、锁对象作用：把同步代码块锁住，只让一个线程在同步代码块中执行。

public class Sell implements Runnable {
    private int ticket=100;
    Object obj=new Object();
    @Override
    public void run() {
       while (true){
           synchronized (obj){
               if (ticket>0){
                   try {
                       Thread.sleep(10);
                   } catch (InterruptedException e) {
                       e.printStackTrace();
                   }
                   System.out.println("正在卖第"+ticket+"张票");
                   ticket--;
               }
           }
       }
    }
}

 同步技术原理：

使用了一个锁对象，这个锁对象叫同步锁。

三个线程一起争夺cpu的执行权，谁抢到了就执行run（）。

　　t1抢到cpu执行权，执行run（），遇到synchronized时，检查是否有锁对象，发现有

，就会获取锁对象，继续执行代码。

　　t2抢到了cpu执行权，执行run（），遇到synchronized时，发现没有锁对象，会等到

　　t1归还锁对象后，获取锁对象，才能继续执行。

第二种方法：同步方法。

使用步骤：

　　1、把访问共享数据的代码提取出来，放到一个方法中。

　　2、在方法上加synchronized修饰符。

使用格式： 修饰符 synchronized 返回值类型  方法名 （）{可能出问题的代码}

锁对象：this。

public class Sell implements Runnable {
    private int ticket=100;
    Object obj=new Object();
    @Override
    public void run() {
       while (true){
        sell();
       }
    }
    public synchronized void sell(){
            if (ticket>0){
                try {
                    Thread.sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("正在卖第"+ticket+"张票");
                ticket--;
            }
    }
}

第三种方法：静态方法。

上面的方法加上  static。

锁对象：this是创建对象后产生的，静态方法优先于对象，静态方法的锁对象是本类的class属性。

第四种方法： Lock 锁。

java.util.concurrent.Locks.Lock 接口。

Lock 提供了比synchronized更广泛的操作。

Lock中的方法：void Lock（）获取锁。 void unLock（） 释放锁。

实现类： java.util.concurrent.Locks.ReentrantLock  implements Lock.

使用步骤：

　　1、在成员位置创建一个ReentrantLock对象

　　2、可能会出现安全问题的代码前调用Lock接口中的 Lock方法获取锁。

　　3、......后调用  unLock方法   释放锁。

public class Sell implements Runnable {
    private int ticket=100;
    Lock lock=new ReentrantLock();
    @Override
    public void run() {
       while (true){
           lock.lock();
           if (ticket>0) {
               try {
                   Thread.sleep(10);
                   System.out.println("正在卖第" + ticket + "张票");
                   ticket--;
               } catch (InterruptedException e) {
                   e.printStackTrace();
               }finally {
                   lock.unlock();
               }
           }
       }
    }

}