多线程同步问题
先看Demo1：
public class Demo1_Synchronized {
public static void main(String[] args) {
final Printer p = new Printer();
new Thread() {
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; ++i) {
p.print1(); // jdk1.8不需要显式将p用final修饰，默认用final修饰
}
}
}.start();
new Thread() {
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; ++i) {
p.print2();
}
}
}.start();
}
}
class Printer {
// 零长度的byte数组对象创建起来将比任何对象都经济――查看编译后的字节码：
// 生成零长度的byte[]对象只需3条操作码，而Object lock = new Object()则需要7行操作码。
private byte[] lock = new byte[0]; // 特殊的锁
// 注意:匿名对象不可以当做锁对象，因为不能保证两个锁对象是同一个对象
// 非静态的同步方法，锁对象是this,锁方法和锁this是一样的效果
// 静态的同步方法，锁对象是当前类的字节码对象，锁方法和锁Printer.class是一样的
public static void print1() {
// synchronized (lock) {
synchronized (Printer.class) {
System.out.print("我");
System.out.print("最");
System.out.print("帅");
System.out.print("\r\n");
}
// }
}
public synchronized static void print2() {
// synchronized (lock) {
System.out.print("你");
System.out.print("很");
System.out.print("丑");
System.out.print("\r\n");
// }
}
}注意:做好不要把匿名对象不可以当做锁对象，因为不能保证两个锁对象是同一个对象，这样就只能锁住类了。
非静态的同步方法，锁对象是this,锁方法和锁this是一样的效果
比如public synchronized void print(){...}
就和public void print(){
synchronized(this){...}
}
效果是一样的。
静态的同步方法，锁对象是当前类的字节码对象，锁方法和锁Printer.class是一样的，相当于给当前的类加锁
public synchronized static void print(){...}
和public static void print(){
synchronized(Printer.class){...}// 类名.class
}
效果是一样的。
经验总结：
如果是多个线程指向相同的对象，那么多个线程操作这个共享变量时，这个变量是不需要加static的，锁住当前this即可保证线程安全。如下：
public class MainClass implements Runnable {
static MainClass instance = new MainClass();
volatile int i = 0;
public synchronized void increase() {
++i;
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t1 = new Thread(instance);
Thread t2 = new Thread(instance);
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
}
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
for (int i = 0; i < 10000; ++i) {
increase();
}
System.out.println(i);
}
}
如果是多个线程指向不同的对象，那么多个线程操作这个共享变量时，这个变量是需要加上static的，操作这个变量的方法必须设置为static方法才能操作这个变量，再锁住这个静态方法，就是锁住了这个类，可以正确同步，保证线程安全。如下：
public class MainClass implements Runnable {
static MainClass instance = new MainClass();
static volatile int i = 0;
public static synchronized void increase() {
++i;
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t1 = new Thread(new MainClass());
Thread t2 = new Thread(new MainClass());
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
}
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
for (int i = 0; i < 10000; ++i) {
increase();
}
System.out.println(i);
}
}
来看下一个Demo2
public class Demo2_Ticket {
/**
* @param args
* 模拟铁路售票， 4个窗口卖100张票
*/
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 4; ++i) {
new TicketSeller("窗口" + i).start();
}
}
}
class TicketSeller extends Thread {
private static int tickets = 100;
public TicketSeller(String name) {
super(name);
// TODO Auto-generated constructor stub
}
public void run() {
while (true) {
synchronized (TicketSeller.class) { // ==========提问点提问点提问点======
if (tickets == 0) {
break;
}
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println(getName() + "...这是第" + tickets-- + "号票");
}
}
}
}模拟铁路卖票100张，肯定不能重复卖票，不然上车该争车位发生矛盾了。
看到提问点
如果这里不加synchronized，可以吗？
不可以，如果不加，可能卖出负数号票，比如线程3刚要进行下一次循环，此时tickets=1，而线程2和线程1正好在执行tickets--，结果抢先在线程3之前执行了，tickets=-1了，然后就跳过了判断==0阶段，无限循环停不下来了。
那么问题来了，我判断条件改为tickets<=0不就好了？
不可以，哪怕这么改动（为了放大现象，加上了Thread.sleep(10)睡眠10ms），比如线程3， 2， 1都在睡眠，此时tickets=1，然后线程3睡醒了，先执行tickets--，打印这是第1号票，接着下一轮循环跳出，线程3结束，然后线程2和线程1睡醒了，依然执行tickets--，依次打印这是第0号票，这是第-1号票。。？？？卖出负数票了？？
那么问题来了，我加上synchronized (this){...}不就好了？
不可以，这里是new Thread了4次，是4个线程对象，每个对象都有自己的this，互不干扰，这种方法等于没加synchronized。
那么问题来了，我加上锁对象就好了，private Object obj = new Object();再synchronized (obj) {...}
这个可以，不过这个是成员变量，每个线程对象都有自己的成员变量obj，所以要改为共享的，加上static。
不过零长度的byte数组对象创建起来将比任何对象都经济――查看编译后的字节码，生成零长度的byte[]对象只需3条操作码，而Object lock = new Object()则需要7行操作码。这里改为private static byte[] lock = new byte[0];再synchronized (lock) {...}会比较好。当然，锁字节码对象也可以。synchronized(TicketSeller.class){...}// 类名.class
那么看看Demo3，用Runnable实现
public class Demo3_Ticket {
/**
* @param args
* 多次开启一条线程是非法的
*/
public static void main(String[] args) {
Ticket t = new Ticket();
new Thread(t, "窗口1").start();
new Thread(t, "窗口2").start();
new Thread(t, "窗口3").start();
new Thread(t, "窗口4").start();
}
}
class Ticket implements Runnable {
private int tickets = 100;
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
while (true) {
synchronized (this) { // ===========提问点提问点提问点=========
if (tickets == 0) {
break;
}
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "...这是第" + tickets-- + "号票");
}
}
}
}看到提问点
在这里用synchronized (this) {...}对吗？
是对的，这里4个线程都是用的同一个Ticket对象。里面的tickets不需要加static，因为这个代码块同时只能一个线程执行，不会有并发问题。也可以synchronized (Ticket.class) {...}。
这里的synchronized (this) {...}能和上面一句while (true) {...}交换吗？
可以，但是！就只有窗口1在售票(即线程1执行)，执行完才轮到窗口2，然后发现tickets已经为0，线程2结束，同理，线程3，4结束。程序结束。
我们要避免死锁问题，我们简化一下哲学家的例子，一个人吃饭，习惯先拿左筷子，另一个人习惯先拿右筷子，每个人拿起一只筷子就不会放下，除非吃完一顿后才放下一双筷子供其他人使用。
见下面一个例子Demo5：
public class Demo4_DeadLock {
/**
* 尽量避免同步代码块的嵌套
*/
private static String s1 = "筷子左";
private static String s2 = "筷子右";
public static void main(String[] args) {
new Thread() {
public void run() {
while (true) {
synchronized (s1) {
System.out.println(getName() + "获取"+ s1 + "等待" + s2);
synchronized (s2) {
System.out.println(getName() + "获取"+ s2 + "开始吃饭");
}
}
System.out.println("吃完了，放下一双筷子");
}
}
}.start();
new Thread() {
public void run() {
while (true) {
synchronized (s2) {
System.out.println(getName() + "获取"+ s2 + "等待" + s1);
synchronized (s1) {
System.out.println(getName() + "获取"+ s1 + "开始吃饭");
}
}
System.out.println("吃完了，放下一双筷子");
}
}
}.start();
}
}运行结果：
结果互相等待，拿着左筷子的人等待右筷子，拿着右筷子的人等待左筷子。谁也不让谁，就造成了死锁。所以我们要避免synchronized的嵌套使用。
更详细的总结见此处：
Java中Synchronized的用法：https://blog.csdn.net/qq_34115899/article/details/80356581
========================================Talk is cheap, show me the code=======================================
