JAVA之旅13 · 我的Android Wiki

# JAVA之旅（十三）——線程的安全性，synchronized關鍵字，多線程同步代碼塊，同步函數，同步函數的鎖是this * * * > 我們繼續上個篇幅接著講線程的知識點 ## 一.線程的安全性 > 當我們開啟四個窗口（線程）把票陸陸續續的賣完了之后，我們要反思一下，這里面有沒有安全隱患呢？在實際情況中，這種事情我們是必須要去考慮安全問題的，那我們模擬一下錯誤 ~~~ package com.lgl.hellojava; import javax.security.auth.callback.TextInputCallback; //公共的類類名 public class HelloJJAVA { public static void main(String[] args) { /** * 需求：簡單的賣票程序，多個線程同時賣票 */ MyThread myThread = new MyThread(); Thread t1 = new Thread(myThread); Thread t2 = new Thread(myThread); Thread t3 = new Thread(myThread); Thread t4 = new Thread(myThread); t1.start(); t2.start(); t3.start(); t4.start(); } } /** * 賣票程序 * * @author LGL * */ class MyThread implements Runnable { // 票數 private int tick = 100; @Override public void run() { while (true) { if (tick > 0) { try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } System.out.println("賣票:" + tick--); } } } } ~~~ > 我們輸出的結果 ![這里寫圖片描述](http://img.blog.csdn.net/20160604101606637) > 這里出現了0票，如果你繼續跟蹤的話，你會發現，還會出現-1，-2之類的票，這就是安全隱患，那原因是什么呢？ * 當多條語句在操作同一個線程共享數據時，一個線程對多條語句只執行了一個部分，還沒有執行完，另外一個線程參與了執行，導致共享數據的錯誤 > 解決辦法：對多條操作共享數據的語句，只能讓一個線程都執行完再執行過程中其他線程不可以參與運行 > > JAVA對多線程的安全問題提供了專業的解決辦法，就是同步代碼塊 ~~~ synchronized(對象){ //需要同步的代碼 } ~~~ > 那我們怎么用呢？ ~~~ package com.lgl.hellojava; //公共的類類名 public class HelloJJAVA { public static void main(String[] args) { /** * 需求：簡單的賣票程序，多個線程同時賣票 */ MyThread myThread = new MyThread(); Thread t1 = new Thread(myThread); Thread t2 = new Thread(myThread); Thread t3 = new Thread(myThread); Thread t4 = new Thread(myThread); t1.start(); t2.start(); t3.start(); t4.start(); } } /** * 賣票程序 * * @author LGL * */ class MyThread implements Runnable { // 票數 private int tick = 100; Object oj = new Object(); @Override public void run() { while (true) { synchronized(oj){ if (tick > 0) { try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } System.out.println("賣票:" + tick--); } } } } } ~~~ > 這樣，就輸出 ![這里寫圖片描述](http://img.blog.csdn.net/20160604102742924) ## 二.多線程同步代碼塊 > 我們為什么可以這樣去同步線程？ > > 對象如同鎖，持有鎖的線程可以在同步中執行，沒有執行鎖的線程即使獲取了CPU的執行權，也進不去，因為沒有獲取鎖，我們可以這樣理解 * 四個線程，哪一個進去就開始執行，其他的拿不到執行權，所以即使拿到了執行權，也進不去，這個同步能解決線程的安全問題 > 但是，同步是有前提的 * 1.必須要有兩個或者兩個以上的線程，不然你同步也沒必要呀 * 2.必須是多個線程使用同一鎖 > 必須保證同步中只能有一個線程在運行 > > 但是他也有一個弊端：那就是多個線程都需要判斷鎖，較為消耗資源 ## 三.多線成同步函數 > 我們可以寫一段小程序，來驗證這個線程同步的問題，也就是說我們看看下面這段程序是否有安全問題，有的話，如何解決？ ~~~ package com.lgl.hellojava; //公共的類類名 public class HelloJJAVA { public static void main(String[] args) { /** * 需求：銀行里有一個金庫有兩個人要存錢300 */ MyThread myThread = new MyThread(); Thread t1 = new Thread(myThread); Thread t2 = new Thread(myThread); t1.start(); t2.start(); } } /** * 存錢程序，一次100 * @author LGL * */ class MyThread implements Runnable { private Bank b = new Bank(); @Override public void run() { for (int i = 0; i < 3; i++) { b.add(100); } } } /** * 銀行 * @author LGL * */ class Bank { private int sum; public void add(int n) { sum = sum + n; System.out.println("sum:" + sum); } } ~~~ > 當你執行的時候你會發現 ![這里寫圖片描述](http://img.blog.csdn.net/20160604175804400) > 這里是沒錯的，存了600塊錢，但是，這個程序是有安全隱患的 > > 如何找到問題？ * 1.明確哪些代碼是多線成運行代碼 * 2.明確共享數據 * 3.明確多線成運行代碼中哪些語句是操作共享數據的 > 那我們怎么找到安全隱患呢？我們去銀行的類里面做些認為操作 ~~~ /** * 銀行 * @author LGL * */ class Bank { private int sum; public void add(int n) { sum = sum + n; try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } System.out.println("sum:" + sum); } } ~~~ > 讓他sleep一下你就會發現 ![這里寫圖片描述](http://img.blog.csdn.net/20160604180316485) > 這樣的話，我們就可以使用我們的同步代碼了 ~~~ /** * 銀行 * * @author LGL * */ class Bank { private int sum; Object j = new Object(); public void add(int n) { synchronized (j) { sum = sum + n; try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } System.out.println("sum:" + sum); } } } ~~~ > 這樣代碼就可以同步了 ![這里寫圖片描述](http://img.blog.csdn.net/20160604180509216) > 哪些代碼該同步，哪些不該同步，你一定要搞清楚，根據上面的3個條件 > > 大家有沒有注意到，函數式具有封裝代碼的特定，而我們所操作的同步代碼塊也是有封裝代碼的特性，拿這樣的話我們就可以換一種形式去操作，那就是寫成函數的修飾符 ~~~ /** * 銀行 * * @author LGL * */ class Bank { private int sum; public synchronized void add(int n) { sum = sum + n; try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } System.out.println("sum:" + sum); } } ~~~ > 這樣也是OK的 ## 四.同步函數的鎖是this > 既然我們學習了另一種同步函數的寫法，那我們就可以把剛才的買票小例子進一步封裝一下了 ~~~ package com.lgl.hellojava; //公共的類類名 public class HelloJJAVA { public static void main(String[] args) { /** * 需求：簡單的賣票程序，多個線程同時賣票 */ MyThread myThread = new MyThread(); Thread t1 = new Thread(myThread); Thread t2 = new Thread(myThread); Thread t3 = new Thread(myThread); Thread t4 = new Thread(myThread); t1.start(); t2.start(); t3.start(); t4.start(); } } /** * 賣票程序 * * @author LGL * */ class MyThread implements Runnable { // 票數 private int tick = 100; @Override public synchronized void run() { while (true) { if (tick > 0) { try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread()+"賣票:" + tick--); } } } } ~~~ > 但是這樣做，你卻會發現一個很嚴重的問題，那就是 ![這里寫圖片描述](http://img.blog.csdn.net/20160604181319734) > 永遠只有0線程在執行賣票 > > 那是因為我們并沒有搞清楚需要同步哪一個代碼段，我們應該執行的只是里面的那兩段代碼，而不是整個死循環，所以我們得封裝個函數進行線程同步 ~~~ package com.lgl.hellojava; //公共的類類名 public class HelloJJAVA { public static void main(String[] args) { /** * 需求：簡單的賣票程序，多個線程同時賣票 */ MyThread myThread = new MyThread(); Thread t1 = new Thread(myThread); Thread t2 = new Thread(myThread); Thread t3 = new Thread(myThread); Thread t4 = new Thread(myThread); t1.start(); t2.start(); t3.start(); t4.start(); } } /** * 賣票程序 * * @author LGL * */ class MyThread implements Runnable { // 票數 private int tick = 100; @Override public void run() { while (true) { show(); } } private synchronized void show() { if (tick > 0) { try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread() + "賣票:" + tick--); } } } ~~~ > 這樣輸出解決了 ![這里寫圖片描述](http://img.blog.csdn.net/20160604181751286) > 問題是被解決了，但是隨之問題也就來了 * 同步函數用的是哪一個鎖呢？ > 函數需要被對象調用，那么函數都有一個所屬對象的引用，就是this，所以同步函數所引用的鎖是this,我們來驗證一下，我們把程序改動一下 > > 使用兩個線程來賣票，一個線程在同步代碼塊中，一個線程在同步函數中，都在執行賣票動作 ~~~ package com.lgl.hellojava; //公共的類類名 public class HelloJJAVA { public static void main(String[] args) { /** * 需求：簡單的賣票程序，多個線程同時賣票 */ MyThread myThread = new MyThread(); Thread t1 = new Thread(myThread); Thread t2 = new Thread(myThread); // Thread t3 = new Thread(myThread); // Thread t4 = new Thread(myThread); t1.start(); myThread.flag = false; t2.start(); // t3.start(); // t4.start(); } } /** * 賣票程序 * * @author LGL * */ class MyThread implements Runnable { // 票數 private int tick = 100; Object j = new Object(); boolean flag = true; @Override public void run() { if (flag) { while (true) { synchronized (j) { if (tick > 0) { try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread() + "code:" + tick--); } } } } else { while (true) { show(); } } } private synchronized void show() { if (tick > 0) { try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread() + "show:" + tick--); } } } ~~~ > 當我們運行的時候就發現 ![這里寫圖片描述](http://img.blog.csdn.net/20160604182642189) > 他只在show中進行，那是為什么呢？因為主線程開啟的時候瞬間執行，我們要修改一下，讓線程1開啟的時候，主線程睡個10毫秒試試 ~~~ t1.start(); try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } myThread.flag = false; t2.start(); ~~~ > 這樣輸出的結果貌似是交替進行 ![這里寫圖片描述](http://img.blog.csdn.net/20160604183045569) > 但是所知而來的，是0票，這說明這個線程不安全，我們明明加了同步啊，怎么還是不安全呢？因為他用的不是同一個鎖，一個用Object，一個是用this的鎖，我們再改動一下，我們把Object更好為this，這樣輸出 ![這里寫圖片描述](http://img.blog.csdn.net/20160604183312384) > 現在就安全，也正確了 > > 好的，我們本篇幅就先到這里了，我們下篇也繼續講線程 #### 如果有興趣，可以加入群：555974449 版權聲明：本文為博主原創文章，博客地址：http://blog.csdn.net/qq_26787115，未經博主允許不得轉載。