6.10Java线程同步_synchronized

6.10Java线程同步_synchronized

线程的同步的含义

线程的同步是指：

• 在一个多线程环境下保证数据的准确性、安全性--->线程安全

• 提升性能--->三高原则(高性能、高并发、高可用)

难点：

• 线程的同步不够形象

• 并发控制比较困难--->琢磨、分析、又快又好

什么是并发？

并发是指：

• 同一个对象多个线程同时操作--->同一个银行账户取钱

Java线程不安全演示--->相同资源数、负数资源数

package iostudy.synchro;
​
/**
 * 线程不安全的演示
 * @since JDK 1.8
 * @date 2021/6/10
 * @author Lucifer
 */
public class UnsafeTestNo1 {
    public static void main(String[] args) {
​
        /*实例化实现类对象--->一份资源对象*/
        UnsafeWeb12306 unsafeWeb12306 = new UnsafeWeb12306();
​
        /*实例化多个代理商--->多个线程*/
        new Thread(unsafeWeb12306, "小马哥!").start();
        new Thread(unsafeWeb12306, "大马哥!").start();
        new Thread(unsafeWeb12306, "老马哥!").start();
        /*
        1、这样写线程会导致线程不安全，有负数的情况和重复值的情况
        2、可能会出现两个99和值-1、-2
         */
​
    }
}
​
/**
 * 创建一个内部多线程类
 */
class UnsafeWeb12306 implements Runnable{
​
    /*设置资源数--->票数*/
    private int ticketNums = 99;
    /*开关*/
    private boolean flag = true;
​
    /*重写Runnable接口当中的run方法*/
    @Override
    public void run(){
​
        /*线程的实际流程*/
        while (flag){
            test();
        }
​
    }
​
    /**
     * 封装一个线程内部具体方法类
     */
    public void test(){
​
        /*判断资源数*/
        if (ticketNums<0){
            /*开关关闭*/
            flag = false;
            /*结束方法*/
            return;
        }
​
        /*模拟延时*/
        try {
            Thread.sleep(200);
        }catch (InterruptedException e){
            System.out.println(e.getMessage());
            e.printStackTrace();
        }
​
        /*打印当前线程对象信息--->获取当前线程方法*/
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + ticketNums--);
​
    }
}

说明：

出现负数票数情况

这里面涉及到边界值的概念

• 同一时间片a、b、c三个线程都进入到多线程环境中(没有线程池)

• b先进入，持有资源等待

• b先拿走资源--->默认用户线程要执行完毕

• a、c也需要执行完毕，只能拿走0、-1

关键点是没有控制最后一份资源而jvm默认所有线程不经过设置都是用户线程

出现相同票数的情况

• new一个新生状态的线程的时候会开辟一个工作空间

• 每一个线程的工作空间只与主存交互，各线程之间不存在数据交互

• 在主存数据发生修改之前有两个线程与主存的数据进行交互，同时从主存拷贝值拿到工作空间进行处理导致出现两个一样的值

银行取款线程不安全

package iostudy.synchro;
​
/**
 * 模拟银行取款线程不安全的情况
 * 1、同一账户
 * 2、多人同时操作
 * 同时取出
 * 一边取出一边存入
 * 会造成数据的不一致
 * @since JDK 1.8
 * @date 2021/6/10
 * @author Lucifer
 */
public class UnsafeTestNo2 {
    public static void main(String[] args) {
        /*创建资源类对象*/
        Account account = new Account(100, "彩礼");
​
        /*两个代理类对象--->三个参数(账户、取出数目、取出的人员*/
        Drawing you = new Drawing(account, 80,  "你");
        Drawing she = new Drawing(account, 90, "她");
​
        /*调用start方法--->就绪状态*/
        you.start();
        she.start();
​
    }
}
​
/**
 * 创建一个账户类--->资源类
 * @since JDK 1.8
 * @date 2021/6/10
 * @author Lucifer
 */
class Account{
​
    /*定义资源属性*/
    int money; //金额
    String name; //名称字符串
​
    /*创建构造器*/
    public Account(int money, String name) {
        this.money = money;
        this.name = name;
    }
}
​
/**
 * 模拟提款机提款类--->多线程
 * @since JDK 1.8
 * @date 2021/6/10
 * @author Lucifer
 */
class Drawing extends Thread{
​
    /*创建实现类对象--->面向对象的思想*/
    Account account; //取出的账户
    int drawingMoney; //取出的钱数
    int pocketTotal; //取出的钱的总数
​
    /*创建构造器，将属性定义为参数*/
    public Drawing(Account account, int drawingMoney, String name) {
        super(name); //线程的名称
        this.account = account;
        this.drawingMoney = drawingMoney;
    }
​
    /*重写run方法--->线程的具体实现*/
    @Override
    public void run() {
​
        /*在存钱和取钱的时候加入条件*/
        if (account.money-drawingMoney<0){
            /*结束方法*/
            return;
        }
​
        /*模拟取款的网络延迟*/
        try {
            Thread.sleep(1000);
        }catch (InterruptedException e){
            System.out.println(e.getMessage());
            e.printStackTrace();
        }
        /*
        理论上说加了判断就会控制结果
        但是实际上不会，这个需要对资源＋锁实现控制的效果
         */
​
        /*账户的金额-取出的金额*/
        account.money -= drawingMoney;
        /*口袋中的金额+取出的钱*/
        pocketTotal += drawingMoney;
​
        /*因为继承了父类所以可以直接用this--->获取线程的名称*/
        System.out.println(this.getName() + "--->账户余额为：" + account.money);
        System.out.println(this.getName() + "--->身上余额为：" + pocketTotal);
​
    }
}

多线程操作容器保证数据不被丢失、覆盖

package iostudy.synchro;
​
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
​
/**
 * 线程不安全：容器操作
 * @since JDK 1.8
 * @date 2021/6/10
 * @author Lucifer
 */
public class UnsafeTestNo3 {
    public static void main(String[] args) {
​
        /*新建容器*/
        List<String> list = new ArrayList<String>();
​
        /*开启一万个线程*/
        for (int i=0; i<10000; i++){
            /*使用lambda表达式进行添加*/
            new Thread(() -> {
                list.add(Thread.currentThread().getName());
            }).start();
        }
​
        /*打印容器结果*/
        System.out.println(list.size());
        /*
        其结果是5105，并没有到1W条数据
        这是线程不安全的具体表现
        不是所有的情况下都需要考虑线程安全
        1、对数据存在"改"的行为--->控制
        2、存在读--->拷贝，不需要保证线程安全
         */
​
    }
}