Java线程安全与同步实例分析

本篇内容介绍了“Java线程安全与同步实例分析”的有关知识，在实际案例的操作过程中，不少人都会遇到这样的困境，接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧！希望大家仔细阅读，能够学有所成！

线程安全问题

多个线程可能会共享(访问)同一个资源

比如访问同一个对象，同一个变量，同一个文件

当多个线程访问同一块资源时，很容易引发数据错乱和数据安全问题，称为线程安全问题

什么情况下会出现线程安全问题

多个线程共享同一个资源

且至少有一个线程正在执行写的操作

实例：

存钱取钱问题

分别有存钱和取钱2个线程

   存钱                      取钱
   线程1         余额         线程2
   1000  《----1000------》 1000
   1000+1000-----》2000
                500 《-----1000-500

正确：结束后余额应该是1500，而不是500

买票问题

有卖票2个线程

   卖票                      卖票
   线程1         票数         线程2
   1000  《----1000------》 1000
   1000-1-----》999
                999 《-----1000-1

正确：结束后余额应该是998，而不是999

买票问题错误(未线程同步)实例：

public class love implements Runnable{    private int piao=3000;//有3000张票    public boolean sale() {//ture代表还有票；false代表没有票了        if(piao<1) return false;         piao--;//卖1张票                  //细化piao--;         //寄存器=piao;         //寄存器=寄存器-1；         //piao=寄存器;                  String sk =Thread.currentThread().getName();//获取当前线程(买票窗口)的名字         System.out.println(sk+"卖了1张票，还剩下"+piao+"张");         return piao>1;    }    public void run() {         while(sale());//循环执行；直至卖完票返回false    }} public class Main {    public static void main(String[] a) {        love tjlove =new love();        for(int i=1;i<=4;i++) {//循环4次；产生4个线程(窗口)卖票            Thread tj = new Thread(tjlove());            tj.setName(""+i);            tj.start();        }    }}

部分输出结果：

线程安全问题

分析问题

线程A和B对类中1个变量值为17进行+1操作
最终结果为2个18

解决方案

加锁：

过程：首先线程A先访问到这个17，读上来后进行加锁并进去+1的操作改为18
并且17在加锁期间其它线程都不能访问
改完之后再进行写入，然后再解锁17
然后再由线程B去访问它，再进行加锁，重复上面操作变成19再解锁
这样做能保证在同一时间只有1个线程去访问它，这样就保证了安全；之前错误是由于这些线程一起去访问了它

线程同步

刚刚所说的加锁操作便是线程同步技术

可以使用线程同步技术来解决线程安全问题

线程同步在Java里有2种做法：

同步语句

同步方法

同步语句

public class love implements Runnable{private int piao=3000;//本人cpu单核性能过强,数据量大些才能看到是4个线程在卖票public boolean sale() {synchronized(this) {//1个线程获取这个对象的锁，并加锁；    synchronized作用于整个语句//this指向当前对象//不能用new Object()；这样会产生新的对象，产生新的锁//把this换成"123",效果基本一样；因为其存在常量值里，每次访问的对象一样if(piao<1) return false;piao--;String sk =Thread.currentThread().getName();System.out.println(sk+"卖了1张票，还剩下"+piao+"张");return piao>0;}}public void run() { while(sale());}}

部分输出结果：

synchronize(obj)的原理

每个对象都有一个与它相关的内部锁（intrinsic lock）或者叫监视器锁（monitor lock）

第一个执行到同步语句的线程可以获得 obj 的内部锁，在执行完同步语句中的代码后释放此锁

只要一个线程持有了内部锁，那么其它线程在同一时刻将无法再获得此锁

✓ 当它们试图获取此锁时，将会进入BLOCKED状态

多个线程访问同一个 synchronized(obj)语句时

obj必须是同一个对象，才能起到同步的作用

同步方法

public class love implements Runnable{    private int piao=3000;    public synchronized boolean sale() { //synchronized作用于整个方法            if(piao<1) return false;            piao--;            String sk =Thread.currentThread().getName();            System.out.println(sk+"卖了1张票，还剩下"+piao+"张");            return piao>0;    }    public void run() {         while(sale());    }}

synchronized不能修饰构造方法

同步方法的本质

实例方法：synchronized (this)

静态方法：synchronized (Class对象)

同步语句比同步方法更灵活一点

同步语句可以精确控制需要加锁的代码范围，减少处于BLOCKED状态的线程,充分利用劳动力

使用了线程同步技术后

虽然解决了线程安全问题，但是降低了程序的执行效率

因为加了锁就会有处于等待的线程，多了加锁解锁的操作

所以在真正有必要的时候，才使用线程同步技术

“Java线程安全与同步实例分析”的内容就介绍到这里了，感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注编程网网站，小编将为大家输出更多高质量的实用文章！