1 同步锁

 

1.1 前言

 

经过前面多线程编程的学习，我们遇到了线程安全的相关问题，比如多线程售票情景下的超卖/重卖现象。

 

上节笔记点这里-进程与线程笔记

 

我们如何判断程序有没有可能出现线程安全问题，主要有以下三个条件：

 

在多线程程序中 + 有共享数据 + 多条语句操作共享数据

 

多线程的场景和共享数据的条件是改变不了的（就像4个窗口一起卖100张票，这个是业务）

 

所以思路可以从第3点"多条语句操作共享数据"入手，既然是在这多条语句操作数据过程中出现了问题

 

那我们可以把有可能出现问题的代码都包裹起来，一次只让一个线程来执行

 

1.2 同步与异步

 

那怎么"把有可能出现问题的代码都包裹起来"呢？我们可以使用synchronized关键字来实现同步效果

 

也就是说，当多个对象操作共享数据时，可以使用同步锁解决线程安全问题，被锁住的代码就是同步的

 

接下来介绍下同步与异步的概念：

 

同步：体现了排队的效果，同一时刻只能有一个线程独占资源，其他没有权利的线程排队。

 

坏处就是效率会降低，不过保证了安全。

 

异步：体现了多线程抢占资源的效果，线程间互相不等待，互相抢占资源。

 

坏处就是有安全隐患，效率要高一些。

 

1.3 synchronized同步关键字

 

1.3.1 写法

 

synchronized （锁对象）{undefined

 

需要同步的代码（也就是可能出现问题的操作共享数据的多条语句）;

 

}

 

1.3.2 前提

 

同步效果的使用有两个前提：

 

前提1：同步需要两个或者两个以上的线程（单线程无需考虑多线程安全问题）

 

前提2：多个线程间必须使用同一个锁（我上锁后其他人也能看到这个锁，不然我的锁锁不住其他人，就没有了上锁的效果）

 

1.3.3 特点

 

synchronized同步关键字可以用来修饰代码块，称为同步代码块，使用的锁对象类型任意，但注意：必须唯一！

 

synchronized同步关键字可以用来修饰方法，称为同步方法

 

同步的缺点是会降低程序的执行效率，但我们为了保证线程的安全，有些性能是必须要牺牲的

 

但是为了性能，加锁的范围需要控制好，比如我们不需要给整个商场加锁，试衣间加锁就可以了

 

为什么同步代码块的锁对象可以是任意的同一个对象，但是同步方法使用的是this呢？

 

因为同步代码块可以保证同一个时刻只有一个线程进入

 

但同步方法不可以保证同一时刻只能有一个线程调用，所以使用本类代指对象this来确保同步

 

1.4.1练习-改造售票案例

 

创建包： cn.tedu.tickets

 

创建类：TestRunnableV2.java

 

package cn.tedu.tickets;

 

/*本类用于改造多线程售票案例，解决数据安全问题*/

 

public class TestRunnableV2 {

 

    public static void main（String[] args） {

 

        //5.创建目标业务类对象

 

        TicketR2 target = new TicketR2（）;

 

        //6.创建线程对象

 

        Thread t1 = new Thread（target）;

 

        Thread t2 = new Thread（target）;

 

        Thread t3 = new Thread（target）;

 

        Thread t4 = new Thread（target）;

 

        //7.以多线程的方式运行

 

        t1.start（）;

 

        t2.start（）;

 

        t3.start（）;

 

        t4.start（）;

 

    }

 

}

 

/*1.多线程中出现数据安全问题的原因：多线程程序+共享数据+多条语句操作共享数据*/

 

/*2.同步锁：相当于给容易出现问题的代码加了一把锁，包裹了所有可能会出现数据安全问题的代码

 

 * 加锁之后，就有了同步（排队）的效果，但是加锁的话，需要考虑：

 

 * 锁的范围：不能太大，太大，干啥都得排队，也不能太小，太小，锁不住，还是会有安全隐患*/

 

//1.创建自定义多线程类

 

class TicketR2 implements Runnable {

 

    //3.定义成员变量，保存票数

 

    int tickets = 100;

 

    //创建锁对象

 

    Object o = new Object（）;

 

    //2.实现接口中未实现的方法，run（）中放着的是我们的业务

 

    @Override

 

    public void run（） {

 

        //4.通过循环结构完成业务

 

        while （true） {

 

            /*3.同步代码块：synchronized（锁对象）{会出现安全隐患的所有代码}

 

             * 同步代码块在同一时刻，同一资源只会被一个线程独享*/

 

            /*这种写法不对，相当于每个线程进来的时候都会new一个锁对象，线程间使用的并不是同一把锁*/

 

            //synchronized （new Object（））{

 

            //修改同步代码块的锁对象为成员变量o,因为锁对象必须唯一

 

            synchronized （o） {//同步代码块解决的是重卖的问题

 

                //如果票数>0就卖票

 

                if （tickets > 0） {

 

                    try {

 

                        Thread.sleep（10）;

 

                    } catch （InterruptedException e） {

 

                        e.printStackTrace（）;

 

                    }

 

                    //4.1打印当前正在售票的线程名以及票数-1

 

                    System.out.println（Thread.currentThread（）。getName（） + "=" + tickets--）;

 

                }

 

                //4.2退出死循环--没票的时候就结束

 

                if （tickets <= 0） break;

 

            }

 

        }

 

    }

 

}