线程的安全问题
案例
需求 ：某电影院目前正在上映国产大片，共有100张票，而他有3个窗口卖票，请设计一个程序模拟该电影院卖票
思路 ：
- 定义一个类Ticket实现Runnable接口，里面定义一个成员变量：
private int ticketCount = 100; - 在Ticket类中重写run()方法实现卖票，步骤如下：
- 判断票数如果大于0，就卖票，并告知哪个窗口购买
- 票数自动减一
- 卖光之后，线程停止
- 定义一个测试类TicketDemo，步骤如下：
- 创建Ticket类的对象
- 创建三个Thread类的对象，把Ticket对象作为构造方法的参数，并给出对应的窗口名称
- 启动线程
代码实现
代码语言：javascript复制public class Ticket implements Runnable {
private int ticketCount = 100;
@Override
public void run() {
while(true){
if (ticketCount<=0){
break;
}else{
this.ticketCount -= 1;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() "正在卖票,还剩有" this.ticketCount "张");
}
}
}
}public class Demo {
public static void main(String[] args) {
Ticket ticket = new Ticket();
Thread t1 = new Thread(ticket,"一号窗口");
Thread t2 = new Thread(ticket,"二号窗口");
Thread t3 = new Thread(ticket,"三号窗口");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}卖票案例的思考
看似这个案例没有什么问题,但是在实际生活中,售票时候出票是需要一定的时间的,所以在出售一张票的时候需要一点时间的延迟,接下来就修改卖票程序中的动作,每次出票时间为100毫秒,用sleep()方法实现。
此时出现了问题
- 相同的票出现了多次
- 出现的负数的票
为什么出现这个问题（这也是我们判断多线程程序是否会有数据安全问题的标准）
- 多线程操作共享数据
如果解决多线程安全问题？
- 基本思想：让程序没有安全问题的环境
实现方法
- 把多条语句操作共享数据的代码锁起来，让任意时刻只能有一个先吃执行。
同步代码块
锁多条语句操作共享数据，可以使用同步代码块实现
- 格式：
synchronized(任意对象){ 多条语句操作共享数据的代码 }
- 默认情况是打开的，只要有一个线程进去执行代码了，锁就会关闭。
- 当线程执行完了之后，锁就会自动打开。
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，这是非常浪费资源的，无形中降低了程序的运行效率
下面我们更新一下Ticket类。
代码语言：javascript复制public class Ticket implements Runnable {
private int ticketCount = 100;
private Object o = new Object();
@Override
public void run() {
while(true){
//锁对象,任意对象就可以.
//多个线程必须使用同一把锁
synchronized (o){
if (ticketCount==0){
break;
}else{
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
this.ticketCount -= 1;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() "正在卖票,还剩有" this.ticketCount "张");
}
}
}
}
}
此时的运行结果变得非常自然。
synchronized的锁对象必须是唯一的
同步方法
同步方法：就是把synchronized关键字加到方法上。
- 格式：
修饰符 synchronized 返回值类型 方法名(方法参数){ }
同步静态方法：就是把synchronized关键词加到静态方法上
- 格式：
修饰符 static synchronized 返回值类型 方法名(方法参数){ }
主要记住：
- 同步方法到底锁对象是什么？ this
- 同步静态方法的锁对象是什么？ 类名.class
同步代码块和同步方法的区别
- 同步代码块可以锁住指定代码，同步方法是锁住方法中所有代码。
- 同步代码块可以指定锁对象，同步方法不能指定锁对象。
★Lock锁
虽然我们可以理解同步代码块和同步方法的锁对象，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，为了更加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实现提供比使用synchronized方法和语句可以获得更广泛的锁定操作
Lock中提供了获得锁和释放锁的方法
- void lock() 获得锁
- void unlock() 释放锁
Lock是接口不能直接实例化，可以采用它的实现类ReentrantLock来实例化
ReentrantLock的构造方法
- ReentrantLock() 创建一个ReentrantLock的实例
注意：一般释放锁unlock要放入finally中。
下面我们使用Lock来更新一下Ticket类
代码语言：javascript复制public class Ticket implements Runnable {
private int ticketCount = 100;
//锁对象Lock
private Lock lock = new ReentrantLock();
@Override
public void run() {
while (true) {
//开启Lock锁
lock.lock();
try {
if (ticketCount == 0) {
break;
} else {
Thread.sleep(100);
this.ticketCount -= 1;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() "正在卖票,还剩有" this.ticketCount "张");
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//释放Lock锁
lock.unlock();
}
}
}
}死锁
线程死锁是指由于两个或者多个线程互相持有对方所需要的资源，导致这些线程处于等待状态，无法前往执行。
建议：不要写锁的嵌套。
