Java开发——37.多线程_(线程安全)

简介: 什么是线程安全?窗口售票是经典案例。

进程:系统分配资源的单位;

线程:处理器任务调度和执行的单位,线程之间共享进程资源。


线程不同步问题:

   问题:会出现多个窗口买一张票的情况/卖错票(票号为0/-1)

   问题出现原因:一个线程已经运行了,但是还没有执行ticket--,后续线程也进来了,导致他们操作了同一张票号...

   解决:如果一个线程已经运行了,但是在运行的过程中阻塞了,也不会给后续线程分配CPU资源,直至该线程运行完毕。


线程安全的两种方法:1.方式一:同步代码块(synchronized);2.方式二:同步方法。

image.png


注意:同步代码块和同步方法统一的规则:不能包含过多的代码,也不能包含过少的代码,只包含存在安全隐患的代码。


1.方式一:同步代码块;


书写格式:



synchronized(同步监视器){
//需要同步的代码块}
/***   参数说明:*        1.需要被同步的代码:操作共享数据的代码(注意不能多包含代码,也不能少包含代码);*            共享数据:多个线程共同操作的变量(例如,ticket票号)*        2.同步监视器,俗称:锁。 任何类型的对象都能充当锁*           要求:所有的线程必须保证共享一把锁。*              注意类也是对象(在学习反射的时候会详讲),可以使用(类名.class)来同步监视器;*                  类只会被加载一次。*              注意使用继承Thread类时 慎用(this)来充当同步监视器;*        解释:(卫生间的锁不能从外面决定关锁/解锁,只能被进卫生间的人从里面关锁/解锁,也就是一个卫生间在同一时间的关锁/解锁只能被一个已经进入卫生间的人操作)。*/


满足条件:

1.多个线程共用一把锁;

2.任何类型的对象都能充当同步监视器(锁);

3.需要同步的代码,不能多包也不能少包。


1.1.继承Thread类


publicclassPraSaleTicket {
publicstaticvoidmain(String[] args) {
Salesale01=newSale();
Salesale02=newSale();
Salesale03=newSale();
sale01.setName("窗口01");
sale02.setName("窗口02");
sale03.setName("窗口03");
sale01.start();
sale02.start();
sale03.start();
    }
}
classSaleextendsThread{
privatestaticintticket=100;
ObjectmyLock=newObject();
@Overridepublicvoidrun() {
//        synchronized (myLock) { // 不能多包含代码,也不能少包含代码while (true){
synchronized (Sale.class) {//当前类为静态类,只能加载一次,所以可以让当前类作为锁if (ticket>0) {
try {
Thread.currentThread().sleep(100);
                    } catch (InterruptedExceptione) {
e.printStackTrace();
                    }
System.out.println(getName() +"_票号为:"+ticket);
ticket--;
                } else {
break;
                }
            }
        }
    }
}


1.2.实现Runnable接口


publicclassPraSaleTicket_Runnable {
publicstaticvoidmain(String[] args) {
SaleTicketssale=newSaleTickets();
Threadthread=newThread(sale);
Threadthread2=newThread(sale);
Threadthread3=newThread(sale);
thread.setName("窗口01");
thread2.setName("窗口02");
thread3.setName("窗口03");
thread.start();
thread2.start();
thread3.start();
    }
}
classSaleTicketsimplementsRunnable{
privateintticket=100;
//    Object olock = new Object(); // 任何类型的对象都能充当锁。MyLockmyLock=newMyLock();
@Overridepublicvoidrun() {
//    错误的存放位置:Object olock = new Object(); // 任何类型的对象都能充当锁。while (true) {
//    错误的存放位置:Object olock = new Object(); // 任何类型的对象都能充当锁。synchronized(myLock) {
if (ticket>0) {
//如果票号大于0,假设现在票号为1,线程1抢到了CPU,但是还没往后面走,线程2页签到了资源,线程3也抢到了...导致输出的票号出现了:1 0 -1 的现象。//如果此处没有调用sleep(),也会出现重复票号的问题...try {
Thread.currentThread().sleep(100);
                    } catch (InterruptedExceptione) {
e.printStackTrace();
                    }
System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"_票号为:"+ticket);
ticket--;
                } else {
break;
                }
        }
        }
    }
}
//任何类型的对象都能作为同步监视器。classMyLock{
}


2.方式二:同步方法;

将存在线程安全隐患的代码形成一个方法,即为同步方法。


同步方法写法:


修饰符 (static) synchronized返回值类型方法名(){}


注意事项:

1.多个线程共用一把锁;

2.需要同步的代码,不能多包也不能少包。

3.静态的同步方法:默认使用的同步监视器是,当前类.class;

4.非静态的同步方法:默认使用的同步监视器是,this,指代当前类。


注意此时将需要同步的方法,使用了同步方法来保证线程安全,针对买100张票的话,我们没办法终止循环,所以在循环结束后需要手动终止循环!!!


2.1.继承Thread类


publicclassPraSaleTicket02 {
publicstaticvoidmain(String[] args) {
Salessale01=newSales();
Salessale02=newSales();
Salessale03=newSales();
sale01.setName("窗口01");
sale02.setName("窗口02");
sale03.setName("窗口03");
sale01.start();
sale02.start();
sale03.start();
    }
}
classSalesextendsThread{
privatestaticintticket=100;
@Overridepublicvoidrun() {
while (true){
showTicket();
        }
    }
privatestaticsynchronizedvoidshowTicket(){//默认的同步监视器是当前类(Sales.class)//        private synchronized void showTicket(){ //使用该方法是错的,因为这样是默认传入的同步监视器是this(也就是sale01,sale02,sale03)//不能保证多个线程共用一把锁,所以线程是不安全的。if (ticket>0) {
try {
Thread.currentThread().sleep(100);
            } catch (InterruptedExceptione) {
e.printStackTrace();
            }
System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"_票号为:"+ticket);
ticket--;
        }
    }
}


2.2.实现Runnable接口



publicclassPraSaleTicket_Runnable02 {
publicstaticvoidmain(String[] args) {
SaleTicketsale=newSaleTicket();
Threadthread=newThread(sale);
Threadthread2=newThread(sale);
Threadthread3=newThread(sale);
thread.setName("窗口01");
thread2.setName("窗口02");
thread3.setName("窗口03");
thread.start();
thread2.start();
thread3.start();
    }
}
classSaleTicketimplementsRunnable{
privateintticket=100;
@Overridepublicvoidrun() {
while (true) {
showTickets();
        }
    }
privatesynchronizedvoidshowTickets(){//默认的同步监视器是SaleTicket.classif (ticket>0) {
try {
Thread.currentThread().sleep(100);
            } catch (InterruptedExceptione) {
e.printStackTrace();
            }
System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"_票号为:"+ticket);
ticket--;
        }
    }


线程安全的好处/局限:

好处:解决线程安全问题;

局限:让线程效率低,相当于把多线程问题变成了单线程的问题。

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