java线程安全初窥探

知识点：线程同步线程并发
问题描述：在当处理全局变量的时候，当两个或者以上的线程处理同一个** 全局 **变量的时候，可能会出现冲突问题。

java 同步函数

首先看一下问题场景

package com.Thread.Test;

/**
 * 抢票问题的一个案例分析
 */

class ThreadTrain implements Runnable{

    private int TrainCount = 100;


    @Override
    public void run() {
            while (TrainCount>0){
                try {
                    Thread.sleep(50);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                sale();
            }
    }

    private void sale(){
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"：正在出售第"+(100-TrainCount+1)+"张票");
        TrainCount--;
    }
}


public class Main {

    public static void main(String[] args) {
    //开辟两个线程
        ThreadTrain threadTrain = new ThreadTrain();
        Thread t1 = new Thread(threadTrain, "窗口一");
        Thread t2 = new Thread(threadTrain, "窗口二");

        t1.start();

        t2.start();

    }
}

可以看到上图会出现两个线程同时贩卖一张票的情况，而且最后会出现贩卖101张票的时候

那么为什么会产生这样的问题呢？

原因分析：是因为两个线程当时同时处于运行状态，那么他们接收的全局变量的value是相等的，那么就会出现贩卖同一张票的情况，这样就会产生线程不安全的情况！
解决方案分析：就像是购票的原理一样，会对数据库进行锁表，来实现数据同步，java也有锁这种东西
- synchronize ---- >自动锁
- lock --> jdk1.5 手动锁

synchronize 解决代码：

package com.Thread.Test;

/**
 * 抢票问题的一个案例分析
 */

class ThreadTrain implements Runnable{

    private int TrainCount = 100;


    @Override
    public void run() {
        while (TrainCount>0){
            try {
                Thread.sleep(50);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            sale();
        }
    }

    //synchronized 分成 函数 和标识两个  
    private synchronized void sale(){ //this锁
//        synchronized (this){
        //加一个判断 判断最后一张票的两个线程情况
        if(TrainCount>0){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"：正在出售第"+(100-TrainCount+1)+"张票");
            TrainCount--;
        }

//        }
    }
}


public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        ThreadTrain threadTrain = new ThreadTrain();
        Thread t1 = new Thread(threadTrain, "窗口一");
        Thread t2 = new Thread(threadTrain, "窗口二");

        t1.start();

        t2.start();

    }
}

synchronize 方法比较方便，但是拓展性不高，资源占用大

lock锁的解决办法

package com.Thread.Test;

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

class ThreadTrain implements Runnable{

    private int TrainCount = 100;
    private Lock lock = new ReentrantLock();

    @Override
    public void run() {

        while (TrainCount>0){
            try {
                Thread.sleep(50);
                sale();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    //synchronized 分成 函数 和标识两个
    private  void sale(){ //this锁

        try {
            lock.lock();
            if(TrainCount>0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"：正在出售第"+(100-TrainCount+1)+"张票");
                TrainCount--;
            }
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            lock.unlock();
        }

    }
}


public class LockTest {
    public static void main(String args[]) throws InterruptedException {
        ThreadTrain threadTrain = new ThreadTrain();
        Thread t1 = new Thread(threadTrain, "窗口一");
        Thread t2 = new Thread(threadTrain, "窗口二");

        t1.start();
        Thread.sleep(40);
        t2.start();
    }
}

result

值得注意的是如果将函数标识成synchronized锁的话，这个函数只是一个this锁，但是如果使用synchronized函数的话，函数的变量可以定义任何Object类型
如果是用lock锁的话，如果代码在加锁的过程中，程序崩溃报错，那么这个锁就一直会在锁定状态，所以应该用try catch的时候，在finally加上unlock保证锁的正常运行
通过锁来实现数据同步，来解决一个像是抢票的并发问题。

java静态同步函数

如果将synchroized锁函数名前面加上static 标识限制的时候，那么这个函数不再是一个this锁，而是锁本类的java对象
例如

private static synchronized void sale(){ //this锁
//        synchronized (this){
        //加一个判断 判断最后一张票的两个线程情况
        if(TrainCount>0){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"：正在出售第"+(100-TrainCount+1)+"张票");
            TrainCount--;
        }

//        }
    }

是和下面的功能是一样的

 private  void sale(){ //this锁
        synchronized (ThreadTrain.class){
        //加一个判断 判断最后一张票的两个线程情况
        if(TrainCount>0){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"：正在出售第"+(100-TrainCount+1)+"张票");
            TrainCount--;
        }

        }
    }

线程死锁

千万不要在数据同步的时候在嵌套一个数据锁，这样可能产生一个线程死锁
具体代码如下

package com.Thread.Test;

/**
 * 抢票问题的一个案例分析
 */

class ThreadTrain implements Runnable{

    private int TrainCount = 100;

    private Object oj = new Object();

    public boolean flag = true;

    @Override
    public void run() {
        if(flag){
            while (TrainCount>0){

                synchronized (oj){
                    //加一个判断 判断最后一张票的两个线程情况
                    sale();

                }
            }
        }else{
            while(TrainCount>0){
                sale();
            }

        }

    }

    private synchronized void sale(){
        synchronized (oj){
        //加一个判断 判断最后一张票的两个线程情况
        if(TrainCount>0){
            try {
                Thread.sleep(40);
            } catch (Exception e) {

            }

            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"：正在出售第"+(100-TrainCount+1)+"张票");
            TrainCount--;
        }

        }
    }
}

public class Main {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ThreadTrain threadTrain = new ThreadTrain();
        Thread t1 = new Thread(threadTrain, "窗口一");
        Thread t2 = new Thread(threadTrain, "窗口二");

        t1.start();
        Thread.sleep(40);
        threadTrain.flag = false;
        t2.start();

    }
}

运行结果

产生原因：一个线程已经占用了Object锁之后，打算进入this锁。但是第二个线程从flag = false那里的代码块直接占用this锁，从而第一个线程进不去sale()方法，而第二个方法执行sale()方法需要解开Object锁，导致死锁的产生。
这就好比是两个好友分别有对方的密码盒，并且都有自己钥匙，但是都不会把钥匙给对方，从而会产生一个谁也打不就开密码盒的尴尬情况。

posted @ 2021-01-21 19:24 逝痕枫舞阅读(61) 评论(0) 编辑收藏举报

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