Thread线程安全问题的解决

一、线程的安全问题

以售票窗口类为例：

public class WindowsRunnableTest {
    public static void main(String[] args) {
        Windows1 windows1 = new Windows1();

        Thread thread1 = new Thread(windows1,"窗口一");
        Thread thread2 = new Thread(windows1,"窗口二");
        Thread thread3 = new Thread(windows1,"窗口三");

        thread1.start();
        thread2.start();
        thread3.start();
    }
}
class Windows1 implements Runnable {
    private int ticket = 100;
    @Override
    public void run() {
        while (true){
                if (ticket>0){
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":票号"+ticket);
                    --ticket;
                }else{
                    break;
                }
        }
    }
}

运行结果：

问题：卖票时出现重票、错票---线程安全问题

问题出现的原因：当某个线程操作车票（ticket共享变量）的过程中，尚未操作完成时，其他线程参与进来，也操作车票。

解决方法：当一个线程a在操作ticket时，其他线程不能参与进来。直到线程a操作完ticket后，其他线程才可以开始操作ticket。

解决方式：在Java中，我们可以通过同步机制来解决线程的安全问题。

二、解决方式一：同步代码块

synchronized（同步监视器）{
　　//需要被同步的代码
}

说明：操作共享数据的代码，即为需要被同步的代码。

共享数据：多个线程共同操作的变量。比如：ticket就是共享数据

同步监视器：俗称“锁”。任何一个类的对象都可以作为锁，多个线程必须要共用一把锁。

class Windows1 implements Runnable {
    private int ticket = 100;
    private final Object obj = new Object();
    @Override
    public void run() {
        while (true){
            synchronized(obj){
                if (ticket>0){
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":票号"+ticket);
                    --ticket;
                }else{
                    break;
                }
            }
        }
    }
}

运行结果：

同步的好处：解决了线程的安全问题。

同步的局限性：操作同步代码时，只能有一个线程操作，类似于单线程的过程，相对来讲效率会低一些。

在继承Thread的类中，我们可以创建静态对象或者使用类（类名.class）作为同步监视器。在实现Runnable接口的类中，我们可以考虑使用this当做同步监视器。 

 三、解决方式二：同步方法

如果操作共享数据的代码完整的声明在一个方法中，我们不妨将此方法声明同步

class Windows1 implements Runnable {
    private int ticket = 100;
    @Override
    public void run() {
        while (ticket>0){
            show();
        }
    }
    public synchronized void show(){
        if (ticket>0){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":票号"+ticket);
            --ticket;
        }
    }
}

将需要同步的代码封装为方法然后在返回值类型前面加上synchronized即可

在非静态的同步方法中的同步监视器是this

class Windows extends Thread{
    private static int ticket=100;
    @Override
    public void run() {

        while (ticket>0) {
            show();
        }
    }
    public static synchronized void show(){
        if (ticket>0){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "票号为" + ticket);
            --ticket;
        }
    }
}

在继承Thread类的类中我们需要将同步方法设为静态方法

在静态方法中同步监视器是本类，即Windows.class

四、使用Lock锁解决线程安全问题

https://www.cnblogs.com/yu-shi-liu/p/16200700.html