java代码演示线程安全【卖票】

线程安全问题

多个线程同时运行相同的代码，有可能造成某些变量和预期的不一样。

演示

【电影院卖票】：

假设要播放的电影是《孙悟空三打白骨精》，假设电影院有50个座位 (本场电影卖50张票)。

模拟电影院的售票窗口，实现多个窗口同时卖票（多线程）。

代码演示：

import lombok.SneakyThrows;

/**
 * @author layman
 */
public class Selling01 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建线程任务对象
        TicketWindow tt = new TicketWindow();
        //创建三个窗口
        Thread windowA = new Thread(tt,"窗口A");
        Thread windowB = new Thread(tt,"窗口C");
        Thread windowC = new Thread(tt,"窗口C");

        //同时卖票
        windowA.start();
        windowB.start();
        windowC.start();
    }
}

class TicketWindow implements Runnable {
    private int ticket = 50;
    private Long sleepTime = 100L;

    /**
     * 卖票
     */
    @SneakyThrows
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            if (ticket > 0) {
                //模拟出票操作
                Thread.sleep(sleepTime);
                String name = Thread.currentThread().getName();
                System.out.println(name + "正在卖第 " + ticket + " 张票。");
				ticket--;
            }
        }
    }
}

运行结果：
在这里插入图片描述
出现的问题：

有多个窗口在卖同一张票
有多个窗口在卖不存在的票（第0张票）

结论

线程安全问题都是由全局变量及静态变量引起的。若每个线程中对全局变量、静态变量只有读操作，而无写操作。

一般来说，这个全局变量、静态变量是线程安全的；若有多个线程同时执行写操作，一般都需要考虑线程同步，否则的话就可能影响线程安全。

如何解决线程安全

当我们使用多个线程访问同一资源的时候，且多个线程中对资源有写的操作，就容易出现线程安全问题。

Java语言提供了线程同步机制 (synchronized)来解决多线程引发的线程安全问题。

同步代码块。
同步方法。
Lock锁机制。

同步代码块

同步代码块： synchronized 关键字可以用于方法中的某个区块中，表示只对这个区块的资源实行互斥访问。

格式：

synchronized(同步锁){ 
	需要同步操作的代码
 }

同步锁:

对象的同步锁只是一个概念，可以想象为在对象上标记了一个锁。

锁对象可以是任意类型。
多个线程对象要使用同一把锁。

注意：在任何时候，最多允许一个线程拥有同步锁，谁拿到锁，谁就进入代码块，其他的线程只能在外等待，处于阻塞状态 (BLOCKED)。

同步方法

同步方法:使用synchronized关键字修饰的方法。能够保证当前线程执行该方法时，其他线程只能在方法外等待。

格式：

public synchronized void method(){ 
	可能会产生线程安全问题的代码
 }

问：在同步方法中，同步锁是谁?
答：对于非static方法，同步锁是this（谁调用这个方法，谁就是锁对象）。对于static方法，是类的字节码对象（类名.class）。

Lock锁

java.util.concurrent.locks.Lock 机制提供了比synchronized代码块和synchronized方法更广泛的锁定操作。
同步代码块/同步方法具有的功能Lock都有，除此之外它更强大，更体现面向对象的特点。

需要手动释放锁对象

 public void lock() : 加锁。
 public void unlock() : 释放锁。