Java----线程同步

Java----线程同步

案例：卖票

要求：某电影院正在上映国产大片，它有100张票，而该电影院有三个窗口卖票，请设计一个程序模拟该电影院卖票

思路：

① 定义一个类SellTicket来实现Runnable接口，里面定义个变量

② 重写Run（）方法，步骤如下：

​ A：若票数大于0，就卖票，并说明是哪个窗口在卖

​ B：卖了票后，票数要减一

​ C：没票了，但肯定还有人来问，所以设置一个死循环

③ 定义一个测试类SellTicketDemo，里面有main（）方法，步骤如下：

​ A：创建SellTicket对象

​ B：创建三个Thread对象，将SellTicket对象作为构造方法的参数，并给出名称

​ C：启动线程

卖票出现的问题：

• 相同票出现了多次
• 出现了负数的票

问题的原因：

• 线程的随机性导致

卖票案例数据安全问题的解决

为什么出现问题？（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）

• 是否是多线程环境
• 是否有共享数据
• 是否有多条语句操作共享数据（切入点）

（如果这三条都是的话，那么肯定出现数据安全性问题）

如何解决多线程数据安全问题？

• 基本思想：让程序没有安全问题的环境（破坏掉上面三个条件中的一个）

如何实现？

• 把多条语句操作共享数据的代码给锁起来，让任意时刻只能有一个线程执行即可
• 利用java提供的同步代码块解决

同步代码块：

锁住多条语句（线程）操作共享数据，可以使用同步代码块来实现

• 格式：

​ synchronized(任意对象){

​ 多条语句（线程）操作共享数据的代码

}

• synchronized(任意对象) 相当于给代码块加锁了，任意对象相当于是锁

同步的好处和弊端

• 好处：解决了多线程数据安全问题
• 弊端：当线程很多时，因为每个线程都要去判断同步上的锁，这是很耗费资源的，无形中会降低程序的运行效率

同步方法

同步普通方法：

概念：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）

​

同步普通方法的锁对象是什么呢？

• this

同步静态方法：

概念：就是把synchronized关键字加到静态方法上

• 格式

  修饰符 static synchronized 返回值类型 方法名（方法参数）

同步静态方法的锁对象是什么呢？

• 类名.class

线程安全的类

StringBuffer==StringBuilder

Vector==ArrayList

Hashtable<K,V>==Hashmap<K,V>

以上左边三者均为线程安全的类，区别是：

• 左边可实现线程安全，右边不行
• 右边在执行相同操作时，更快，因为它们不执行同步

lock锁

由于我们不理解同步代码块和同步方法在哪里上的锁（synchronized）和在哪里释放的锁，所以JDK5新增一个锁对象Lock

Lock比synchronized方法和语句有更多更广泛的锁定操作

Lock中提供了锁和释放锁的方法：

• void lock( ) :获得锁
• void unlock( ) :释放锁

Lock是接口，不能直接实例化，这里采用它的实现类ReentrantLock来实例化：

ReentrantLock的构造方法：

• ReentrantLock（）：创建一个ReentrantLock的实例

注意：

• 一般使用try{

  lock.lock();

  要锁的代码块

  }

  finally{

  lock.unlock();

  }

  这个方法来用lock锁

生产者与消费者模式

一个经典的多线程协作的模式。

• 生产者线程用于生产数据
• 消费者线程用于消费数据

为了解耦生产者与消费者之间的关系，通常建立一个共享的数据区域，就像是一个仓库

为了体现生产与消费过程中的等待与唤醒，Java提供了几个方法供我们使用：

Object类的等待与唤醒方法：

方法名	作用
void wait()	将导致当前线程等待（执行一次），直到另一个线程调用该对象的notify()或者notifyAll()方法
void notify()	唤醒正在等待对象监视器的单个线程
void notifyAll()	唤醒正在等待对象监视器的所有线程

生产者与消费者案例

生产者与消费者案例包含的类：

• 奶箱类（Box）：定义一个成员变量，表示第X瓶奶，提供存储牛奶和获取牛奶的炒作
• 生产者类（Producer）：实现Runnable接口，重写run()方法，调用存储牛奶操作
• 消费者类（Customer）：实现Runnable接口，重写run()方法，调用获取牛奶操作
• 测试类（BoxDemo）：main()方法：

​ 步骤：

​ ①创建奶箱对象，共用区域

​ ②创建生产者对象，把奶箱对象作为构造方法参数传递，因为在这个类中要调用存储牛奶操作

​ ③创建消费者对象，把奶箱对象作为构造方法参数传递，因为在这个类中要调用获取牛奶操作

​ ④创建两个线程对象，分别把消费者和生产者对象作为构造参数传递

​ ⑤启动线程

代码实现：