java多线程【线程安全问题】

（一）问题描述

我们先通过代码案例看线程执行过程中会发生那些安全问题

模拟电影院卖票：

某电影院目前正在上映国产大片，共有100张票，而它有3个平台卖票，请设计一个程序模拟该电影院卖票。

分析：事：卖票

卖：窗口【不同的窗口卖相同的票】
程序中窗口就是线程对象【Thread的对象】，卖票是线程任务【Runnable的对象】

具体代码实现：

package com.tlc.thread;public class SellTicket implements Runnable {//定义初始票数int ticket = 100;@Overridepublic void run() {while(ticket > 0) {try {//线程睡眠就代表正在出票Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("窗口：" + Thread.currentThread().getName() + "买票成功！"+ "还剩" + --ticket + "张票");}}
}public class SellTicketTest {public static void main(String[] args) {//创建线程任务SellTicket ticket = new SellTicket();//创建三个线程对象模拟三个窗口Thread thread1 = new Thread(ticket, "窗口一");Thread thread2 = new Thread(ticket, "窗口二");Thread thread3 = new Thread(ticket, "窗口三");//启动线程，三个窗口开始卖票thread1.start();thread2.start();thread3.start();}
}

结果：

（二）案例中出现的问题

从上代码执行的结果中我们发现一张票被不同的窗口买了多次，这就是线程安全问题
产生的原因：
多条线程同时操作同一个资源造成的混乱的执行结果

（三）解决

目的：就是同步线程

解决方案：

1.同步代码块

2.同步方法

3.Lock接口

1）同步代码块

1. 格式： synchronized(锁对象) { 发生线程安全的代码 }

2.锁对象：可以是任意的引用数据类型的对象，但是一旦确定就要保证其唯一性

3.优缺点

优点：解决了多线程的数据安全问题；

缺点：当线程很多时，因为每个线程都会去判断同步上的锁，这是很耗费资源的，无形中会降低程序的运行效率。

代码实例【只是对run方法进行改进，其他代码不变】：

 @Overridepublic void run() {//开始卖票while (ticket > 0) {//这里加锁，只有拿到锁对象的线程才可以进去执行synchronized ("a") {//由于买到最后一张票时，三个线程都会进来，这样就会造成票为负数的现象，//因此在这里要进行判断票数if (ticket > 0) {try {//线程睡眠就代表正在出票Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("窗口：" + Thread.currentThread().getName() + "买票成功！"+ "还剩" + --ticket + "张票");}}}}

2）同步方法

1.格式：

修饰符 (static) synchronized 返回值类型方法名（方法参数）{方法体}

锁对象：成员同步方法锁对象是，this；而静态同步方法锁对象是，类名. class 。

主要代码：

 @Overridepublic void run() {//开始卖票while (ticket > 0) {sellTicket();}}public static synchronized void sellTicket() {if (ticket > 0) {try {//线程睡眠就代表正在出票Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("窗口：" + Thread.currentThread().getName() + "买票成功！"+ "还剩" + --ticket + "张票");}}

3）Lock锁

1.为了更清晰的表达如何加锁和释放锁

JDK5以后提供了一个新的锁对象Lock，Lock是接口不能直接实例化，这里采用它的实现类ReentrantLock来实例化。

2.方法介绍

ReentrantLock构造方法： ReentrantLock( )

加锁解锁方法： lock( )：获得锁

unlock( ):释放锁

具体实现代码：

//定义初始票数/*static*/ int ticket = 100;//创建Lock对象ReentrantLock lock =  new ReentrantLock();@Overridepublic void run() {//开始卖票while (ticket > 0) {//获得锁lock.lock();if (ticket > 0) {try {Thread.sleep(500);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("窗口：" + Thread.currentThread().getName() + "买票成功！"+ "还剩" + --ticket + "张票");}//释放锁lock.unlock();}}

以上部分如有错误之处，欢迎各位大佬留言解释，谢谢！

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