文章目錄

• • 線程安全
  • • 定義
    • 售票模擬案例
    • 注意
  • 線程同步
  • • 同步代碼塊
    • 同步方法
    • Lock鎖

線程安全

定義

• 如果有多個(gè)線程在同時(shí)運(yùn)行，而這些線程可能會(huì)同時(shí)運(yùn)行這段代碼。程序每次運(yùn)行結(jié)果和單線程運(yùn)行的結(jié)果是一樣的，而且其他變量的值也和預(yù)期的是一樣的，就是線程安全的。

售票模擬案例

電影院要賣(mài)票，假設(shè)本次電影的電影票共100張。

模擬電影院的售票窗口，實(shí)現(xiàn)多個(gè)售票窗口同時(shí)出售電影票(多個(gè)窗口一起賣(mài)這100張電影票)

窗口采用線程對(duì)象模擬，票采用Runnable接口模擬

模擬票

public class Ticket implements Runnable{//設(shè)置初始票量100private int ticket=100;/*賣(mài)票*/@Overridepublic void run() {while (true){if (ticket>0) {//有余票try {Thread.sleep(10);//模擬出票時(shí)間} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在賣(mài):" + ticket );ticket--;}else {break;}}} }

模擬售票窗口

public class Demo04Ticket {public static void main(String[] args) {//創(chuàng)建線程任務(wù)對(duì)象Ticket ticket = new Ticket();//創(chuàng)建三個(gè)線程Thread t1 = new Thread(ticket,"窗口1");Thread t2 = new Thread(ticket,"窗口2");Thread t3 = new Thread(ticket,"窗口3");//同時(shí)賣(mài)票t1.start();t2.start();t3.start();} }

結(jié)果：

發(fā)現(xiàn)程序出現(xiàn)了問(wèn)題：

相同的票數(shù)，比如1這張票被賣(mài)了2次。

不存在的票，比如-1這張票是不存在的。

幾個(gè)（窗口）線程的票數(shù)不同步了，這種問(wèn)題就稱為線程不安全。

注意

線程安全問(wèn)題都是由全局變量及靜態(tài)變量引起的。若每個(gè)線程中對(duì)全局變量、靜態(tài)變量只有讀操作，而無(wú)寫(xiě)操作，一般來(lái)說(shuō)，這個(gè)全局變量是線程安全的;若有多個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行寫(xiě)操作，一般都需要考慮線程同步 ,否則的話就可能影響線程安全。

線程同步

• 當(dāng)我們使用多個(gè)線程訪問(wèn)同-資源的時(shí)候，且多個(gè)線程中對(duì)資源有寫(xiě)的操作，就容易出現(xiàn)線程安全問(wèn)題。
• 要解決上述多線程并發(fā)訪問(wèn)一一個(gè)資源的安全性問(wèn)題:也就是解決重復(fù)票與不存在票問(wèn)題，Java中提供了同步機(jī)制(synchronized)來(lái)解決。

窗口1線程進(jìn)入操作的時(shí)候，窗口2和窗口3線程只能在外等著，窗口1操作結(jié)束，窗口1和窗口2和窗口3才有機(jī)會(huì)進(jìn)入代碼去執(zhí)行。
也就是說(shuō)在某個(gè)線程修改共享資源的時(shí)候，其他線程不能修改該資源，等待修改完畢同步之后，才能去搶奪CPU資源，完成對(duì)應(yīng)的操作，保證了數(shù)據(jù)的同步性，解決了線程不安全的現(xiàn)象。

完成同步操作的三個(gè)方法：

同步代碼塊

同步方法

鎖機(jī)制

同步代碼塊

• 同步代碼塊: synchronized關(guān)鍵字可以用于方法的某個(gè)區(qū)塊中，表示只對(duì)這個(gè)區(qū)塊的資源實(shí)行互斥訪問(wèn)。

格式：

synchronized(同步鎖){需要同步操作的代碼 }

同步鎖：

鎖對(duì)象可以是任意類(lèi)型

多個(gè)線程對(duì)象要使用同一把鎖

注意：在任何時(shí)候，最多允許一個(gè)線程擁有同步鎖，誰(shuí)拿到鎖誰(shuí)就能進(jìn)入代碼塊，其他線程只能在外面等待(BLOCKED)。

使用同步代碼塊解決上述代碼：

public class Ticket implements Runnable{//設(shè)置初始票量100private int ticket=100;//創(chuàng)建鎖對(duì)象Object lock = new Object();/*賣(mài)票*/@Overridepublic void run() {while (true) {//同步代碼塊synchronized (lock) {if (ticket > 0) {//有余票try {Thread.sleep(100);//模擬出票時(shí)間} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在賣(mài)" + ticket+"號(hào)票");ticket--;} else {break;}}}} }

使用同步代碼快之后，線程安全問(wèn)題就解決了。

同步方法

• 同步方法：使用synchronized修飾的方法，就叫做同步方法，保證A線程執(zhí)行該方法的時(shí)候，其他線程只能在方法外等待。

格式：

public synchronized void method(){可能會(huì)產(chǎn)生線程安全問(wèn)題的代碼 }

對(duì)于非static方法,同步鎖就是this.
對(duì)于static方法,我們使用當(dāng)前方法所在類(lèi)的字節(jié)碼對(duì)象(類(lèi)名.class)。

上述代碼使用同步方法示例：

public class Ticket implements Runnable{//設(shè)置初始票量100private int ticket=100;/*賣(mài)票*/@Overridepublic void run() {while (true) {payTicket();}}//同步方法private synchronized void payTicket() {if (ticket > 0) {//有余票try {Thread.sleep(100);//模擬出票時(shí)間} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在賣(mài)" + ticket+"號(hào)票");ticket--;}} }

Lock鎖

java.util.locks.lock機(jī)制提供了比synchronized代碼塊和synchronized方法更廣泛的鎖定操作，同步代碼快和同步方法具有的功能Lock都有，除此之外更強(qiáng)大，更體現(xiàn)面向?qū)ο蟆?br /> Lock鎖也稱同步鎖，加鎖與釋放鎖方法化了，如下：

• public void lock:加同步鎖
• public void unlock:釋放同步鎖

使用方法如下：

public class Ticket implements Runnable{//設(shè)置初始票量100private int ticket=100;//創(chuàng)建鎖對(duì)象Lock lock = new ReentrantLock();/*賣(mài)票*/@Overridepublic void run() {while (true){//獲取鎖lock.lock();if (ticket>0) {//有余票try {Thread.sleep(10);//模擬出票時(shí)間System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在賣(mài):" + ticket );ticket--;} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}finally {lock.unlock();//無(wú)論是否執(zhí)行成功，都釋放鎖}}else {break;}}} }

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的（Java多线程）线程安全问题的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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