一、卖票的多线程实现
需求:共有100张票,而它有3个窗口卖票,请设计一个程序模拟该电影院卖票
代码实现:
/** * @Author:kkoneone11 * @name:SellTicket1 * @Date:2023/8/26 11:32 */ public class SellTicket1 implements Runnable{ private int tickets = 100; @Override public void run() { while(true){ if(tickets < 0){ break; }else { try{ Thread.sleep(100); }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } tickets--; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "票数还剩余" + tickets); } } } } public class SellTicketDemo { public static void main(String[] args) { SellTicket1 st = new SellTicket1(); Thread thread1 = new Thread(st, "窗口1"); Thread thread2 = new Thread(st, "窗口2"); Thread thread3 = new Thread(st, "窗口3"); thread1.start(); thread2.start(); thread3.start(); } }
可以看到这种程序写法的问题有:
- 相同的票出现了多次
- 出现了负数的票
问题产生的原因分析:这种多线程共享的是同一份数据,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
二、解决问题的方案
要解决这个问题实际上就是让程序没有安全问题,如何实现其实就是让每次操作的时候只能有一个线程执行成功即可,那么可以实现的方案如下:
同步代码块
实现方法:
synchronized(任意对象) { 多条语句操作共享数据的代码 }
优缺点:
- 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
实例:
public class SellTicket1 implements Runnable{ private int tickets = 100; private Object obj = new Object(); @Override public void run() { while(true){ synchronized (obj){ //当线程进来的时候就会把这段代码锁起来 if(tickets <= 0){ break; }else { try{ Thread.sleep(100); }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } tickets--; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "票数还剩余" + tickets); } } //到此处锁就会释放了 } } } public class SellTicketDemo { public static void main(String[] args) { SellTicket1 st = new SellTicket1(); Thread thread1 = new Thread(st, "窗口1"); Thread thread2 = new Thread(st, "窗口2"); Thread thread3 = new Thread(st, "窗口3"); thread1.start(); thread2.start(); thread3.start(); } }
同步方法
实现方法:
锁住的对象是:this
修饰符 synchronized 返回值类型 方法名(方法参数) { 方法体; }
静态同步方法
实现方法:
锁住的对象是:类名.class
修饰符 static synchronized 返回值类型 方法名(方法参数) { 方法体; }
实例:
public class SellTicket1 implements Runnable{ private static int tickets = 100; @Override public void run() { while(true){ if("窗口一".equals(Thread.currentThread().getName())){ //同步方法 boolean b = synchronizedMthod(); if(b){ break; } }else if("窗口二".equals(Thread.currentThread().getName())){ //同步代码块 synchronized (SellTicket1.class){ if(tickets == 0){ break; }else{ try{ Thread.sleep(100); }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } tickets--; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "票数还剩余" + tickets); } } } } } private static synchronized boolean synchronizedMthod(){ if(tickets == 0){ return true; }else{ try{ Thread.sleep(100); }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } tickets--; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "票数还剩余" + tickets); return false; } } } public class SellTicketDemo { public static void main(String[] args) { SellTicket1 st = new SellTicket1(); Thread thread1 = new Thread(st, "窗口1"); Thread thread2 = new Thread(st, "窗口2"); Thread thread3 = new Thread(st, "窗口3"); thread1.start(); thread2.start(); thread3.start(); } }
总结:
无论synchronized关键字加在方法上还是对象上,如果它作用的对象是非静态的,则它取得的锁是对象;如果synchronized作用的对象是一个静态方法或一个类,则它取得的锁是对类,该类所有的对象同一把锁。
ReentrantLock()
如果我们想可以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
方法名 | 说明 |
void lock() | 获得锁 |
void unlock() | 释放锁 |
实例:
public class SellTicket1 implements Runnable{ //票的数量 private int tickets = 100; private Object obj = new Object(); private ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); @Override public void run() { while (true) { //synchronized (obj){//多个线程必须使用同一把锁. try { lock.lock(); if (tickets <= 0) { //卖完了 break; } else { Thread.sleep(100); tickets--; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "在卖票,还剩下" + tickets + "张票"); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { lock.unlock(); } // } } } } public class SellTicketDemo { public static void main(String[] args) { SellTicket1 st = new SellTicket1(); Thread thread1 = new Thread(st, "窗口1"); Thread thread2 = new Thread(st, "窗口2"); Thread thread3 = new Thread(st, "窗口3"); thread1.start(); thread2.start(); thread3.start(); } }