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[Java知识库]关于线程安全问题(同步代码块与同步方法)

1、什么是线程安全问题?

根据上篇文章中的购票代码可知,若出现重票,错票等问题,这都属于出现了线程安全问题。

2、出现线程安全问题的原因:

当某个线程还在操作车票的过程中,核心步骤还没有操作完成时,其他线程就参与进来也对车票进行了操作,这就导致了如上的线程安全问题。举个不太好但是形象的例子,某个公共厕所总共三个位置,你只能等里面的人解决完问题出来,下一个才能进去,如果里边的人还在解决,而下一个就强行进去了,岂不是乱套了?

3、如何去解决线程安全问题?

当一个线程a在操作ticket时,其他线程不能参与进来。知道线程a操作完ticket时,其他线程才可以开始操作提ticket。这种情况即使线程a出现了阻塞,其他线程也不能进来操作。通俗就是,只要厕所里面有人,就算他在里边睡觉,你也得等他睡完了才能进去。

4、如何理解解决线程安全的办法和单线程的区别?

虽然说解决线程安全过程中不允许其他线程进行操作,看似和单线程一致。多线程只是在处理关键的共享数据时会单线程操作,其他时候都是多线程运行操作,而单线程仅仅是一个线程走到底。?

5、具体方法:

①使用同步代码块

synchronize(同步监视器) { 
    需要被同步的代码?
} 

通俗来讲同步监视器就是一把共用的锁,在上厕所时把门锁上,同时会显示红色有人,注意此处必须是同一把锁,否则进出wc以自身锁信号为准还是会出错乱套。

实现Runnable接口创建多线程,解决线程安全问题:?

class Windows implements Runnable{
    private int ticket = 100;
    //Object object = new Object();    方式一:创建了一个Object对象作为唯一锁
    @Override
    public void run() {
        //synchronized (object) {
        synchronized (this) {    //方式二:使用当前类对象作为唯一锁
            while (true) {
                if (ticket > 0) {
                    System.out.println("您购买的票号为:" + ticket);
                    ticket--;
                } else
                    break;
            }
        }
    }
}

public class RunnableTest {
    public static void main(String[] args) {
        Windows windows = new Windows();
        Thread t1 = new Thread(windows);
        Thread t2 = new Thread(windows);
        Thread t3 = new Thread(windows);
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();

    }
}

子类继承Thread类创建多线程,解决线程安全问题:

class myThread extends Thread{
    private int ticket = 100;
    //static Object object = new Object();    //方式一:使用静态Object类对象作为唯一锁,必须加上static,否则三个对象对应三个Object类对象,不唯一
    @Override
    public void run() {
        //synchronized (object) {
        synchronized (Thread.class) {   //方式二:使用当前类作为唯一锁,当前类也为对象
            while (true) {
                if (ticket > 0) {
                    System.out.println("您购买的票号为:" + ticket);
                    ticket--;
                } else
                    break;
            }
        }
    }

}

public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) {
        myThread my1 = new myThread();
        myThread my2 = new myThread();
        myThread my3 = new myThread();
        my1.start();
        my2.start();
        my3.start();

    }
}

②使用同步方法解决线程安全问题 ,将需要处理的代码块写进一个方法,方法用synchronized修饰。

同步方法解决实现Runnable接口创建的多线程的线程安全问题

class Windows1 implements Runnable{
    private int ticket = 100;
    Object object = new Object();
    @Override
    public void run() {
            while (true) {
                show();
                if (ticket <= 0)
                    break;
            }
        }
//将操作共享数据关键代码用show()方法抽取出来,然后用synchronized修饰
        private synchronized void show(){    //此时同步监视器为this
            if (ticket > 0) {
                System.out.println("您购买的票号为:" + ticket);
                ticket--;
            }
        }
}

public class RunnableTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        Windows windows = new Windows();
        Thread t1 = new Thread(windows);
        Thread t2 = new Thread(windows);
        Thread t3 = new Thread(windows);
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();

    }
}

同步方法解决子类继承Thread类创建的多线程的线程安全问题:

class myThread1 extends Thread {
    private static int ticket = 100;

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            show();
            if (ticket <= 0)
                break;
        }
    }
//需要声明为static静态方法,这样保证三个对象调用的是同一个方法
    private static synchronized void show() {    //同步监视器为myThread1.class
        if (ticket > 0) {
            System.out.println("您购买的票号为:"+Thread.currentThread().getName() + "-"+ticket);
            ticket--;
        }
    }
}

public class ThreadTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        myThread1 my1 = new myThread1();
        myThread1 my2 = new myThread1();
        myThread1 my3 = new myThread1();
        my1.start();
        my2.start();
        my3.start();

    }
}

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加:2022-05-12 16:20:27  更:2022-05-12 16:21:29 
 
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