• 解决线程安全问题的三种方法


    线程安全问题的解决方法:

    1、同步代码块
    2、同步方法
    3、锁机制

    第一种方法:同步代码块

    格式:
    synchronized(锁对象) {
    可能会出现线程安全问题的代码(访问共享数据的代码)
    }

    注意:
    1、通过代码块的锁对象,可以是任意的对象
    2、必须保证多个线程使用的锁对象是同一个
    3、锁对象的作用是把同步代码快锁住,只允许一个线程在同步代码块执行

    Runable实现类

    public class RunableImpl implements Runnable {
        private int ticket = 100;
    
        // 创建一个锁对象,锁对象应该创建在run方法外,因为不同的线程应该使用同一个锁对象,如果在run方法里面,就会每个线程自己创建一个锁对象,也就是不唯一了
        Object object = new Object();
    
        @Override
        public void run() {
            while(true) {
                synchronized (object) {// 访问了共享数据的代码,也就是可能出现线程安全问题的代码,写在同步代码块里面
                    if(ticket > 0) {
                        try {
                            Thread.sleep(10);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is selling ticket number--> " + ticket);
                        ticket--;
                    }
                }
            }
        }
    }
    

    再次开启多个线程,发现就没有出现线程安全问题了

    package cn.zhuobo.day12.threadSafe;
    
    public class RunableDemo {
        public static void main(String[] args) {
            RunableImpl run = new RunableImpl();
            Thread t1 = new Thread(run);
            Thread t2 = new Thread(run);
            Thread t3 = new Thread(run);
    
            t1.start();
            t2.start();
            t3.start();
        }
    }
    

    同步代码块的原理:
    使用了一个锁对象,叫同步锁,对象锁,也叫同步监视器,当开启多个线程的时候,多个线程就开始抢夺CPU的执行权,比如现在t0线程首先的到执行,就会开始执行run方法,遇到同步代码快,首先检查是否有锁对象,发现有,则获取该锁对象,执行同步代码块中的代码。之后当CUP切换线程时,比如t1得到执行,也开始执行run方法,但是遇到同步代码块检查是否有锁对象时发现没有锁对象,t1便被阻塞,等待t0执行完毕同步代码块,释放锁对象,t1才可以获取从而进入同步代码块执行。
    同步中的线程,没有执行完毕是不会释放锁的,这样便实现了线程对临界区的互斥访问,保证了共享数据安全。
    缺点:频繁的获取释放锁对象,降低程序效率

    第二种方法:同步方法

    使用步骤:
    1、把访问了共享数据的代码抽取出来,放到一个方法中
    2、在该方法上添加 synchronized 修饰符
    格式:

    修饰符 synchronized 返回值类型 方法名称(参数列表) {
     method body
    }
    
    public class RunableImpl implements Runnable {
        private int ticket = 100;
    
        // 创建一个锁对象,锁对象应该创建在run方法外,因为不同的线程应该使用同一个锁对象,如果在run方法里面,就会每个线程自己创建一个锁对象,也就是不唯一了
        Object object = new Object();
    
        @Override
        public void run() {
            while(true) {
                sellTicket();
            }
        }
    
        public synchronized void sellTicket() {// 同步方法,访问了共享数据的代码,可能出现线程安全问题的代码,放到一个方法中
            if(ticket > 0) {
                try {
                    Thread.sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is selling ticket number--> " + ticket);
                ticket--;
            }
        }
    }
    

    同步方法的也是一样锁住同步的代码,但是锁对象的是Runable实现类对象,也就是this,谁调用方法,就是谁,在这里就是创建的run对象

    静态的同步方法,添加一个静态static修饰符,此时锁对象就不是this了,静态同步方法的锁对象是本类的class属性,class文件对象(反射)

    public static synchronized void sellTicket() {
            if(ticket > 0) {
                try {
                    Thread.sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is selling ticket number--> " + ticket);
                ticket--;// 访问了变量应该定义为static的,因为静态方法要访问静态变量
            }
        }
    }
    

    第三种方法:Lock接口

    java.util.concurrent.locks.Lock
    Lock接口中的方法:
    void lock():获取锁
    void unlock():释放锁
    Lock接口的一个实现类
    java.util.concurrent.locks.ReentrantLock implements Lock接口

    使用方法:
    1、在Runable实现类的成员变量创建一个ReentrantLock对象
    2、在可能产生线程安全问题的代码前该对象调用lock方法获取锁
    3、在可能产生线程安全问题的代码后该对象调用unlock方法获取锁

    public class RunableImpl implements Runnable {
        private static int ticket = 100;
    
        // 创建一个锁对象,锁对象应该创建在run方法外,因为不同的线程应该使用同一个锁对象,如果在run方法里面,就会每个线程自己创建一个锁对象,也就是不唯一了
        Object object = new Object();
        ReentrantLock l = new ReentrantLock();// 1、在Runable实现类的成员变量创建一个ReentrantLock对象
    
    
    
        @Override
        public void run() {
            while(true) {
    
                l.lock();// 2、在可能产生线程安全问题的代码前该对象调用lock方法获取锁
    
                if(ticket > 0) {
                   try {
                        Thread.sleep(10);
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is selling ticket number--> " + ticket);
                        ticket--;
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    } finally {
    // unlock方法放在finally里面,无论程序是否有出现异常,该方法都会执行,也就是都会释放锁
                        l.unlock();// 3、在可能产生线程安全问题的代码后该对象调用unlock方法获取锁
                    }
                }
            }
        }
    
    }
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/zhuobo/p/10641597.html
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