多线程-并发编程(5)-线程安全与同步附带实例注释
线程安全问题
多个线程可能会共享(访问)同一个资源
//比如访问同一个对象，同一个变量，同一个文件
当多个线程访问同一块资源时，很容易引发数据错乱和数据安全问题，称为线程安全问题
什么情况下会出现线程安全问题
多个线程共享同一个资源
且至少有一个线程正在执行写的操作
实例：
存钱取钱问题
分别有存钱和取钱2个线程
存钱 取钱
线程1 余额 线程2
1000 《----1000------》 1000
1000+1000-----》2000
500 《-----1000-500//正确：结束后余额应该是1500，而不是500
买票问题
有卖票2个线程
卖票 卖票
线程1 票数 线程2
1000 《----1000------》 1000
1000-1-----》999
999 《-----1000-1//正确：结束后余额应该是998，而不是999
买票问题错误(未线程同步)实例：
public class love implements Runnable{
private int piao=3000;//有3000张票
public boolean sale() {//ture代表还有票；false代表没有票了
if(piao<1) return false;
piao--;//卖1张票
//细化piao--;
//寄存器=piao;
//寄存器=寄存器-1；
//piao=寄存器;
String sk =Thread.currentThread().getName();//获取当前线程(买票窗口)的名字
System.out.println(sk+"卖了1张票，还剩下"+piao+"张");
return piao>1;
}
public void run() {
while(sale());//循环执行；直至卖完票返回false
}
}
public class Main {
public static void main(String[] a) {
love tjlove =new love();
for(int i=1;i<=4;i++) {//循环4次；产生4个线程(窗口)卖票
Thread tj = new Thread(tjlove());
tj.setName(""+i);
tj.start();
}
}
}部分输出结果：
线程安全问题-分析问题
线程A和B对类中1个变量值为17进行+1操作
最终结果为2个18线程安全问题-解决方案
加锁：
过程：首先线程A先访问到这个17，读上来后进行加锁并进去+1的操作改为18
并且17在加锁期间其它线程都不能访问
改完之后再进行写入，然后再解锁17
然后再由线程B去访问它，再进行加锁，重复上面操作变成19再解锁
这样做能保证在同一时间只有1个线程去访问它，这样就保证了安全；之前错误是由于这些线程一起去访问了它线程同步
刚刚所说的加锁操作便是线程同步技术
可以使用线程同步技术来解决线程安全问题
线程同步在Java里有2种做法：
1.同步语句
2.同步方法
线程同步-同步语句
public class love implements Runnable{
private int piao=3000;//本人cpu单核性能过强,数据量大些才能看到是4个线程在卖票
public boolean sale() {
synchronized(this) {//1个线程获取这个对象的锁，并加锁； synchronized作用于整个语句
//this指向当前对象
//不能用new Object()；这样会产生新的对象，产生新的锁
//把this换成"123",效果基本一样；因为其存在常量值里，每次访问的对象一样
if(piao<1) return false;
piao--;
String sk =Thread.currentThread().getName();
System.out.println(sk+"卖了1张票，还剩下"+piao+"张");
return piao>0;
}
}
public void run() {
while(sale());
}
}部分输出结果：
synchronize(obj)的原理
1.每个对象都有一个与它相关的内部锁（intrinsic lock）或者叫监视器锁（monitor lock）
2.第一个执行到同步语句的线程可以获得 obj 的内部锁，在执行完同步语句中的代码后释放此锁
3.只要一个线程持有了内部锁，那么其它线程在同一时刻将无法再获得此锁
✓ 当它们试图获取此锁时，将会进入BLOCKED状态
4.多个线程访问同一个 synchronized(obj)语句时
obj必须是同一个对象，才能起到同步的作用
线程同步-同步方法
public class love implements Runnable{
private int piao=3000;
public synchronized boolean sale() { //synchronized作用于整个方法
if(piao<1) return false;
piao--;
String sk =Thread.currentThread().getName();
System.out.println(sk+"卖了1张票，还剩下"+piao+"张");
return piao>0;
}
public void run() {
while(sale());
}
}synchronized不能修饰构造方法
同步方法的本质
实例方法：synchronized (this)
静态方法：synchronized (Class对象)
同步语句比同步方法更灵活一点
同步语句可以精确控制需要加锁的代码范围，减少处于BLOCKED状态的线程,充分利用劳动力
使用了线程同步技术后
虽然解决了线程安全问题，但是降低了程序的执行效率
因为加了锁就会有处于等待的线程，多了加锁解锁的操作
所以在真正有必要的时候，才使用线程同步技术