java线程同步

线程同步：

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。

要解决上述多线程并发访问一个资源的安全性问题,Java中提供了同步机制(synchronized)来解决。

为了保证每个线程都能正常执行原子操作,Java引入了线程同步机制。

那么怎么去使用呢？有三种方式完成同步操作：

　　1、同步代码块。

　　2、同步方法。

　　3、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时互斥访问。

　　格式：

　　　　synchronized (同步锁) {

　　　　　　需要同步操作的代码块；

　　　　}

　　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.

　　　　　　1、锁对象  可以是任意类型；

　　　　　　2、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,谁拿到锁就进入代码块,其他的线程只能在外等着 (BLOCKED)。

同步方法：

　　同步方法：使用synchronized修饰的方法,就叫做同步方法,保证A线程执行该方法的时候,其他线程只能在方法外等着。

　　格式：

　　　　public synchronized void method(){

　　　　　　可能会产生线程安全问题的代码

　　　　}

　　同步锁是谁？

　　　　对于非static方法,同步锁就是this。

　　　　对于static方法,我们使用当前方法所在类的字节码对象(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,除此之外更强大,更体现面向对象。

　　　Lock锁也称同步锁，加锁与释放锁方法化了，如下：

　　　　public void lock() : 加同步锁

　　　　public void unlock() :　释放同步锁

案列：

　　电影院要卖票，我们模拟电影院的卖票过程。假设要播放的电影是 “葫芦娃大战奥特曼”，本次电影的座位共100个 (本场电影只能卖100张票)。

　　我们来模拟电影院的售票窗口，实现多个窗口同时卖 “葫芦娃大战奥特曼”这场电影票(多个窗口一起卖这100张票) 需要窗口，采用线程对象来模拟；需要票，Runnable接口子类来模拟

模拟票：

　　

class Ticket implements Runnable{
    private int ticket = 100;
    /*
    * 执行买票操作
    * */
    @Override
    public void run() {
        //每个窗口卖票的操作
        //窗口 永远开启
        while (true){
                if (ticket > 0) {  //有票，可以卖
                    //使用sleep模拟下出票时间
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    //获取当前线程对象的名字
                    String name = Thread.currentThread().getName();
                    System.out.println(name + "正在卖：" + ticket--);
                }
        }
    }
}

测试类：

　　

public class TestDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建线程任务对象
        Ticket ticket = new Ticket();
        //创建三个窗口对象
        Thread t1 = new Thread(ticket,"窗口1");
        Thread t2 = new Thread(ticket,"窗口2");
        Thread t3 = new Thread(ticket,"窗口3");

        //同时卖票
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}

运行结果：

　　

 

 发现程序出现了两个问题：

　　1. 相同的票数,比如5这张票被卖了两回。

　　2. 不存在的票，比如0票与-1票，是不存在的。

　　这种问题，几个窗口(线程)票数不同步了，这种问题称为线程不安全。

 

解决方法：

　　方式一：同步代码块

　　　　

class Ticket implements Runnable{
    private int ticket = 100;

    Object lock = new Object();

    /*
    * 执行买票操作
    * */
    @Override
    public void run() {
        //每个窗口卖票的操作
        //窗口 永远开启
        while (true){
            synchronized (lock) {
                if (ticket > 0) {  //有票，可以卖
                    //使用sleep模拟下出票时间
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    //获取当前线程对象的名字
                    String name = Thread.currentThread().getName();
                    System.out.println(name + "正在卖：" + ticket--);
                }
            }
        }
    }
}

 

　　方式二：同步方法

　　　　

class Ticket implements Runnable{
    private int ticket = 100;
    /*
    * 执行买票操作
    * */
    @Override
    public void run() {
        //每个窗口卖票的操作
        //窗口 永远开启
        while (true){
            sellTicket();
        }
    }
    public synchronized void sellTicket(){
        if (ticket > 0){  //有票可以卖
            //出票操作
            //使用sleep模拟一下出票时间
            try{
                Thread.sleep(100);
            }catch (InterruptedException e){
                e.printStackTrace();
            }
            //获取当前线程对象的名字
            String name = Thread.currentThread().getName();
            System.out.println(name+"正在卖:"+ticket--);
        }
    }

}

 

　　方式三：Lock锁

　　　　

class Ticket implements Runnable{
    private int ticket = 100;
    Lock lock = new ReentrantLock();
    /*
    * 执行买票操作
    * */
    @Override
    public void run() {
        //每个窗口卖票的操作
        //窗口 永远开启
        while (true){
            lock.lock();
            if (ticket > 0){  //有票可以卖
                //出票操作
                //使用sleep模拟一下出票时间
                try{
                    Thread.sleep(100);
                }catch (InterruptedException e){
                    e.printStackTrace();
                }
                //获取当前线程对象的名字
                String name = Thread.currentThread().getName();
                System.out.println(name+"正在卖:"+ticket--);
            }
            lock.unlock();
        }
    }
}