解决线程安全问题的方法

解决线程安全问题的方法

一、同步代码块

synchronized(同步监视器){
//需要被同步的代码
}

说明: 1.操作共享数据的代码,即为需要被同步的代码。 –>不能包含代码多了,也不能包含代码少了。
2.共享数据:多个线程共同操作的变量。比如:ticket就是共享数据。
3.同步监视器,俗称:锁。任何一个类的对象,都可以充当锁。
要求:多个线程必须要共用同一把锁。

补充:在实现Runnable接口创建多线程的方式中,我们可以考虑使用this充当同步监视器。   
在继承Thread类创建多线程的方式中,慎用this充当同步监视器,考虑使用当前类充当同步监视器。 

1、实现Runnable的方式:

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class Window1 implements Runnable{

private int ticket = 100;
// Object obj = new Object();
// Dog dog = new Dog();
@Override
public void run() {
// Object obj = new Object();
while(true){
synchronized (this){//此时的this:唯一的Window1的对象 //方式二:synchronized (dog) {

if (ticket > 0) {

try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":卖票,票号为:" + ticket);


ticket--;
} else {
break;
}
}
}
}
}


public class WindowTest1 {
public static void main(String[] args) {
Window1 w = new Window1();

Thread t1 = new Thread(w);
Thread t2 = new Thread(w);
Thread t3 = new Thread(w);

t1.setName("窗口1");
t2.setName("窗口2");
t3.setName("窗口3");

t1.start();
t2.start();
t3.start();
}

}


class Dog{

}

2、继承Thread的方式:

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class Window2 extends Thread{


private static int ticket = 100;

private static Object obj = new Object();

@Override
public void run() {

while(true){
//正确的
// synchronized (obj){
synchronized (Window2.class){//Class clazz = Window2.class,Window2.class只会加载一次
//错误的方式:this代表着t1,t2,t3三个对象
// synchronized (this){

if(ticket > 0){

try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

System.out.println(getName() + ":卖票,票号为:" + ticket);
ticket--;
}else{
break;
}
}

}

}
}


public class WindowTest2 {
public static void main(String[] args) {
Window2 t1 = new Window2();
Window2 t2 = new Window2();
Window2 t3 = new Window2();


t1.setName("窗口1");
t2.setName("窗口2");
t3.setName("窗口3");

t1.start();
t2.start();
t3.start();

}
}

二、同步方法

  • 同步方法仍然涉及到同步监视器,只是不需要我们显式的声明。
  • 非静态的同步方法,同步监视器是:this
  • 静态的同步方法,同步监视器是:当前类本身

1、使用同步方法解决实现Runnable接口的线程安全问题:

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class Window3 implements Runnable {

private int ticket = 100;

@Override
public void run() {
while (true) {

show();
}
}

private synchronized void show(){//同步监视器:this
//synchronized (this){

if (ticket > 0) {

try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":卖票,票号为:" + ticket);

ticket--;
}
//}
}
}


public class WindowTest3 {
public static void main(String[] args) {
Window3 w = new Window3();

Thread t1 = new Thread(w);
Thread t2 = new Thread(w);
Thread t3 = new Thread(w);

t1.setName("窗口1");
t2.setName("窗口2");
t3.setName("窗口3");

t1.start();
t2.start();
t3.start();
}

}

2、使用同步方法处理继承Thread类的方式中的线程安全问题:

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class Window4 extends Thread {


private static int ticket = 100;

@Override
public void run() {

while (true) {

show();
}

}
private static synchronized void show(){//同步监视器:Window4.class
//private synchronized void show(){ //同步监视器:t1,t2,t3。此种解决方式是错误的
if (ticket > 0) {

try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":卖票,票号为:" + ticket);
ticket--;
}
}
}


public class WindowTest4 {
public static void main(String[] args) {
Window4 t1 = new Window4();
Window4 t2 = new Window4();
Window4 t3 = new Window4();


t1.setName("窗口1");
t2.setName("窗口2");
t3.setName("窗口3");

t1.start();
t2.start();
t3.start();

}
}

三、Lock锁 — JDK5.0新增

synchronized 与 Lock的异同?
相同:二者都可以解决线程安全问题
不同:synchronized机制在执行完相应的同步代码以后,自动的释放同步监视器
Lock需要手动的启动同步(lock()),同时结束同步也需要手动的实现(unlock())

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class Window implements Runnable{

private int ticket = 100;
//1.实例化ReentrantLock
private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

@Override
public void run() {
while(true){
try{

//2.调用锁定方法lock()
lock.lock();

if(ticket > 0){

try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":售票,票号为:" + ticket);
ticket--;
}else{
break;
}
}finally {
//3.调用解锁方法:unlock()
lock.unlock();
}

}
}
}

public class LockTest {
public static void main(String[] args) {
Window w = new Window();

Thread t1 = new Thread(w);
Thread t2 = new Thread(w);
Thread t3 = new Thread(w);

t1.setName("窗口1");
t2.setName("窗口2");
t3.setName("窗口3");

t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}

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