【Java】线程安全

2.1 线程安全

如果有多个线程在同时运行，而这些线程可能会同时运行这段代码。程序每次运行结果和单线程运行的结果是一样

的，而且其他的变量的值也和预期的是一样的，就是线程安全的。

我们通过一个案例，演示线程的安全问题：

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：

测试类：

 

结果中有一部分这样现象：

 

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。

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。

2.2 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 : 也就是解决重复票与不存在票问题， Java 中提供了同步机制

( synchronized ) 来解决。

根据案例简述：

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。

2.3 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:

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) 。

使用同步代码块解决代码：

 当使用了同步代码块后，上述的线程的安全问题，解决了。

2.4 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：

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) 。

使用同步方法代码如下：

2.5 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。

使用如下：