Java学习-078-多线程11:使用 synchronized 同步代码块解决线程资源同步问题

多线程资源同步问题,可通过 synchronized (同步代码块)来解决,同步代码块使用方法如下所示:

synchronized (同步对象) {
     // 同步代码块,对同步对象共享资源的操作
}

  

将操作线程同一共享资源的代码作为同步代码块包含在 synchronized 同步代码块中,即可解决多线程的资源同步问题。具体实例源代码如下所示:

复制代码
package com.fanfengping.demo;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

@Slf4j
public class Demo02SaleTicketRunnable implements Runnable {
    private int stockTicket;
    private int saleTicket;

    Demo02SaleTicketRunnable() {
        stockTicket = 20;
        saleTicket = 0;
    }

    @Override
    public void run() {
        log.info("Running Runnable Thread : {}", Thread.currentThread().getName());

        while(stockTicket > 0) {
            synchronized (this) {
                try {
                    if (stockTicket > 0) {
                        log.info("Runnable {}:已售票数 {},剩余票数 {}{}", Thread.currentThread().getName(), ++saleTicket, --stockTicket, stockTicket == 0 ? ",停止售票!" : "");
                    } else {
                        log.info("Runnable {}:已售票数 {},剩余票数 {},停止售票!", Thread.currentThread().getName(), saleTicket, stockTicket);
                        break;
                    }

                    // 同步代码语句块里休眠,有点类似不休眠,此时sleep相当于抱着锁休眠
                    // 当sleep不释放锁时,自身不执行,线程也不执行,同时其他线程也无法获得锁,也不能执行同步代码
                    Thread.sleep(800);
                } catch (InterruptedException e) {
                    log.info("Runnable {} interrupted!", Thread.currentThread().getName());
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

        log.info("Runnable {} exit", Thread.currentThread().getName());
    }
}
复制代码

  

测试源代码如下所示:

复制代码
package com.fanfengping.demo;

public class Demo02SaleTicketRunnableTest {
    public static void main(String[] args) {
        Demo02SaleTicketRunnable st = new Demo02SaleTicketRunnable();

        for (int j = 1; j < 6; j++) {
            new Thread(st, "售票窗口 " + j).start();
        }
    }
}
复制代码

  

执行程序输出结果如下所示:

复制代码
[售票窗口 5] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Running Runnable Thread : 售票窗口 5
[售票窗口 3] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Running Runnable Thread : 售票窗口 3
[售票窗口 2] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Running Runnable Thread : 售票窗口 2
[售票窗口 1] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Running Runnable Thread : 售票窗口 1
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Running Runnable Thread : 售票窗口 4
[售票窗口 5] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 5:已售票数 1,剩余票数 19
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 2,剩余票数 18
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 3,剩余票数 17
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 4,剩余票数 16
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 5,剩余票数 15
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 6,剩余票数 14
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 7,剩余票数 13
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 8,剩余票数 12
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 9,剩余票数 11
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 10,剩余票数 10
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 11,剩余票数 9
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 12,剩余票数 8
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 13,剩余票数 7
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 14,剩余票数 6
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 15,剩余票数 5
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 16,剩余票数 4
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 17,剩余票数 3
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 18,剩余票数 2
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 19,剩余票数 1
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 20,剩余票数 0,停止售票!
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4 exit
[售票窗口 1] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 1:已售票数 20,剩余票数 0,停止售票!
[售票窗口 1] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 1 exit
[售票窗口 2] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 2:已售票数 20,剩余票数 0,停止售票!
[售票窗口 2] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 2 exit
[售票窗口 3] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 3:已售票数 20,剩余票数 0,停止售票!
[售票窗口 3] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 3 exit
[售票窗口 5] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 5:已售票数 20,剩余票数 0,停止售票!
[售票窗口 5] INFO com.fanfengping.demo.Demo02SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 5 exit
复制代码

  

根据程序输出可以看出,虽然售票信息正确,未出现数据不一致的情况,但各个售票窗口的售票操作较为集中在 售票窗口 4,并非离散型的销售。

因为 Thread.sleep 也在同步代码块中,在同步代码块中进行休眠时,实际线程依然占用着同步锁,并未释放,其他活动的线程无法获取同步锁自然也无法执行。将休眠放到同步锁外面即可解决,源代码示例如下所示:

复制代码
package com.fanfengping.demo;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

@Slf4j
public class Demo03SaleTicketRunnable implements Runnable {
    private int stockTicket;
    private int saleTicket;

    Demo03SaleTicketRunnable() {
        stockTicket = 20;
        saleTicket = 0;
    }

    @Override
    public void run() {
        log.info("Running Runnable Thread : {}", Thread.currentThread().getName());

        while(stockTicket > 0) {
            synchronized (this) {
                if (stockTicket > 0) {
                    log.info("Runnable {}:已售票数 {},剩余票数 {}{}", Thread.currentThread().getName(), ++saleTicket, --stockTicket, stockTicket == 0 ? ",停止售票!" : "");
                } else {
                    log.info("Runnable {}:已售票数 {},剩余票数 {},停止售票!", Thread.currentThread().getName(), saleTicket, stockTicket);
                    break;
                }
            }

            // 将 sleep 放在同步代码块的外面,防止休眠时占用同步锁
            try {
                Thread.sleep(800);
            } catch (InterruptedException e) {
                log.info("Runnable {} interrupted!", Thread.currentThread().getName());
                e.printStackTrace();
            }
        }

        log.info("Runnable {} exit", Thread.currentThread().getName());
    }
}
复制代码

 

测试源代码如下所示:

复制代码
package com.fanfengping.demo;

public class Demo03SaleTicketRunnableTest {
    public static void main(String[] args) {
        Demo03SaleTicketRunnable st = new Demo03SaleTicketRunnable();

        for (int j = 1; j < 6; j++) {
            new Thread(st, "售票窗口 " + j).start();
        }
    }
}
复制代码

  

执行程序输出结果如下所示:

复制代码
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Running Runnable Thread : 售票窗口 4
[售票窗口 2] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Running Runnable Thread : 售票窗口 2
[售票窗口 3] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Running Runnable Thread : 售票窗口 3
[售票窗口 1] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Running Runnable Thread : 售票窗口 1
[售票窗口 5] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Running Runnable Thread : 售票窗口 5
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 1,剩余票数 19
[售票窗口 5] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 5:已售票数 2,剩余票数 18
[售票窗口 1] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 1:已售票数 3,剩余票数 17
[售票窗口 3] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 3:已售票数 4,剩余票数 16
[售票窗口 2] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 2:已售票数 5,剩余票数 15
[售票窗口 5] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 5:已售票数 6,剩余票数 14
[售票窗口 3] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 3:已售票数 7,剩余票数 13
[售票窗口 2] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 2:已售票数 8,剩余票数 12
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 9,剩余票数 11
[售票窗口 1] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 1:已售票数 10,剩余票数 10
[售票窗口 1] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 1:已售票数 11,剩余票数 9
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 12,剩余票数 8
[售票窗口 3] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 3:已售票数 13,剩余票数 7
[售票窗口 2] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 2:已售票数 14,剩余票数 6
[售票窗口 5] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 5:已售票数 15,剩余票数 5
[售票窗口 5] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 5:已售票数 16,剩余票数 4
[售票窗口 1] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 1:已售票数 17,剩余票数 3
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 18,剩余票数 2
[售票窗口 2] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 2:已售票数 19,剩余票数 1
[售票窗口 3] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 3:已售票数 20,剩余票数 0,停止售票!
[售票窗口 3] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 3 exit
[售票窗口 1] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 1 exit
[售票窗口 5] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 5 exit
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4 exit
[售票窗口 2] INFO com.fanfengping.demo.Demo03SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 2 exit
复制代码

 

当然也可将同步的代码块单独放到一个方法中,然后在 run 方法中调用,源代码示例如下所示:

复制代码
package com.fanfengping.demo;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

@Slf4j
public class Demo04SaleTicketRunnable implements Runnable {
    private int stockTicket;
    private int saleTicket;

    Demo04SaleTicketRunnable() {
        stockTicket = 20;
        saleTicket = 0;
    }

    private void sellTicket() {
        synchronized (this) {
            if (stockTicket > 0) {
                log.info("Runnable {}:已售票数 {},剩余票数 {}{}", Thread.currentThread().getName(), ++saleTicket, --stockTicket, stockTicket == 0 ? ",停止售票!" : "");
            } else {
                log.info("Runnable {}:已售票数 {},剩余票数 {},停止售票!", Thread.currentThread().getName(), saleTicket, stockTicket);
            }
        }
    }

    @Override
    public void run() {
        log.info("Running Runnable Thread : {}", Thread.currentThread().getName());

        while(stockTicket > 0) {
            sellTicket();
            try {
                // 将 sleep 放在同步代码块外,在售票完成后即释放同步锁,并休眠一会,允许其他窗口继续售票
                Thread.sleep(800);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        log.info("Runnable {} exit", Thread.currentThread().getName());
    }
}
复制代码

 

测试源代码如下所示:

复制代码
package com.fanfengping.demo;

public class Demo04SaleTicketRunnableTest {
    public static void main(String[] args) {
        Demo04SaleTicketRunnable st = new Demo04SaleTicketRunnable();

        for (int j = 1; j < 6; j++) {
            new Thread(st, "售票窗口 " + j).start();
        }
    }
}
复制代码

 

执行程序输出结果如下所示:

复制代码
[售票窗口 2] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Running Runnable Thread : 售票窗口 2
[售票窗口 1] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Running Runnable Thread : 售票窗口 1
[售票窗口 5] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Running Runnable Thread : 售票窗口 5
[售票窗口 3] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Running Runnable Thread : 售票窗口 3
[售票窗口 2] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 2:已售票数 1,剩余票数 19
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Running Runnable Thread : 售票窗口 4
[售票窗口 3] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 3:已售票数 2,剩余票数 18
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 3,剩余票数 17
[售票窗口 5] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 5:已售票数 4,剩余票数 16
[售票窗口 1] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 1:已售票数 5,剩余票数 15
[售票窗口 3] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 3:已售票数 6,剩余票数 14
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 7,剩余票数 13
[售票窗口 2] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 2:已售票数 8,剩余票数 12
[售票窗口 1] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 1:已售票数 9,剩余票数 11
[售票窗口 5] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 5:已售票数 10,剩余票数 10
[售票窗口 2] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 2:已售票数 11,剩余票数 9
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 12,剩余票数 8
[售票窗口 3] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 3:已售票数 13,剩余票数 7
[售票窗口 5] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 5:已售票数 14,剩余票数 6
[售票窗口 1] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 1:已售票数 15,剩余票数 5
[售票窗口 2] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 2:已售票数 16,剩余票数 4
[售票窗口 3] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 3:已售票数 17,剩余票数 3
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4:已售票数 18,剩余票数 2
[售票窗口 5] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 5:已售票数 19,剩余票数 1
[售票窗口 1] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 1:已售票数 20,剩余票数 0,停止售票!
[售票窗口 2] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 2 exit
[售票窗口 3] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 3 exit
[售票窗口 4] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 4 exit
[售票窗口 1] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 1 exit
[售票窗口 5] INFO com.fanfengping.demo.Demo04SaleTicketRunnable - Runnable 售票窗口 5 exit
复制代码

 

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