Java多线程4

简介: Java多线程4

3.2、卖票案例的问题


  • 卖票出现了问题


  • 相同的票出现了多次

image.png


出现了负数的票


image.png


  • 问题产生原因
    线程执行的随机性导致的,可能在卖票过程中丢失cpu的执行权,导致出现问题


3.3、同步代码块解决数据安全问题【应用】


  • 安全问题出现的条件


  • 是多线程环境
  • 有共享数据
  • 有多条语句操作共享数据


  • 如何解决多线程安全问题呢?


  • 基本思想:让程序没有安全问题的环境


  • 怎么实现呢?


  • 把多条语句操作共享数据的代码给锁起来,让任意时刻只能有一个线程执行即可
  • Java提供了同步代码块的方式来解决


  • 同步代码块格式:


synchronized(任意对象) { 
  多条语句操作共享数据的代码 
}


  • synchronized(任意对象):就相当于给代码加锁了,任意对象就可以看成是一把锁


  • 同步的好处和弊端


  • 好处:解决了多线程的数据安全问题


  • 弊端:当线程很多时,因为每个线程都会去判断同步上的锁,这是很耗费资源的,无形中会降低程序的运行效率


  • 代码演示
public class SellTicket implements Runnable {
    private int tickets = 100;
    private Object obj = new Object();
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            synchronized (obj) { // 对可能有安全问题的代码加锁,多个线程必须使用同一把锁
                //t1进来后,就会把这段代码给锁起来
                if (tickets > 0) {
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                        //t1休息100毫秒
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    //窗口1正在出售第100张票
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第" + tickets + "张票");
                    tickets--; //tickets = 99;
                }
            }
            //t1出来了,这段代码的锁就被释放了
        }
    }
}
public class SellTicketDemo {
    public static void main(String[] args) {
        SellTicket st = new SellTicket();
        Thread t1 = new Thread(st, "窗口1");
        Thread t2 = new Thread(st, "窗口2");
        Thread t3 = new Thread(st, "窗口3");
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}


3.4、同步方法解决数据安全问题【应用】


  • 同步方法的格式
    同步方法:就是把synchronized关键字加到方法上
修饰符 synchronized 返回值类型 方法名(方法参数) { 
  方法体;
}
  • 同步方法的锁对象是什么呢?
    this


  • 静态同步方法
    同步静态方法:就是把synchronized关键字加到静态方法上
修饰符 static synchronized 返回值类型 方法名(方法参数) { 
  方法体;
}
  • 同步静态方法的锁对象是什么呢?
    类名.class


  • 代码演示
public class MyRunnable implements Runnable {
    private static int ticketCount = 100;
    @Override
    public void run() {
        while(true){
            if("窗口一".equals(Thread.currentThread().getName())){
                //同步方法
                boolean result = synchronizedMthod();
                if(result){
                    break;
                }
            }
            if("窗口二".equals(Thread.currentThread().getName())){
                //同步代码块
                synchronized (MyRunnable.class){
                    if(ticketCount == 0){
                       break;
                    }else{
                        try {
                            Thread.sleep(10);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        ticketCount--;
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "在卖票,还剩下" + ticketCount + "张票");
                    }
                }
            }
        }
    }
    private static synchronized boolean synchronizedMthod() {
        if(ticketCount == 0){
            return true;
        }else{
            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            ticketCount--;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "在卖票,还剩下" + ticketCount + "张票");
            return false;
        }
    }
}
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
    MyRunnable mr = new MyRunnable();     
  Thread t1 = new Thread(mr);
    Thread t2 = new Thread(mr);
    t1.setName("窗口一");
    t2.setName("窗口二");
    t1.start();
    t2.start();
}  
}


3.5、Lock锁


虽然我们可以理解同步代码块和同步方法的锁对象问题,但是我们并没有直接看到在哪里加上了锁,在哪里释放了锁,为了更清晰的表达如何加锁和释放锁,JDK5以后提供了一个新的锁对象Lock


Lock是接口不能直接实例化,这里采用它的实现类ReentrantLock来实例化


  • ReentrantLock构造方法

image.png


加锁解锁方法


image.png


代码演示
public class Ticket implements Runnable {
    //票的数量
    private int ticket = 100;
    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            try {
                lock.lock();
                if (ticket <= 0) {
                    //卖完了
                    break;
                } else {
                    Thread.sleep(100);
                    ticket--;
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "在卖票,还剩下" + ticket + "张票");
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        }
    }
}
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Ticket ticket = new Ticket();
        Thread t1 = new Thread(ticket);
        Thread t2 = new Thread(ticket);
        Thread t3 = new Thread(ticket);
        t1.setName("窗口一");
        t2.setName("窗口二");
        t3.setName("窗口三");
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}
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