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韧桂

思考,总结

线程安全

同步代码块实现线程的安全 ①:实现的方式的多线程同步代码块:

package seventeen;

//使用实现Runnable接口的方式,售票
/*
 * 此程序存在线程的安全问题:打印车票时,会出现重票、错票
 * 1.线程安全问题存在的原因?
 *   由于一个线程在操作共享数据过程中,未执行完毕的情况下,另外的线程参与进来,导致共享数据存在了安全问题。
 *   
 * 2.如何来解决线程的安全问题?
 * 	 必须让一个线程操作共享数据完毕以后,其它线程才有机会参与共享数据的操作。
 * 
 * 3.java如何实现线程的安全:线程的同步机制
 * 		
 * 		方式一:同步代码块
 * 		synchronized(同步监视器){
 * 			//需要被同步的代码块(即为操作共享数据的代码)
 * 		}
 * 		1.共享数据:多个线程共同操作的同一个数据(变量)
 * 		2.同步监视器:由一个类的对象来充当。哪个线程获取此监视器,谁就执行大括号里被同步的代码。俗称:锁
 * 		要求:所有的线程必须共用同一把锁!
 * 		注:在实现的方式中,考虑同步的话,可以使用this来充当锁。但是在继承的方式中,慎用this!
 * 
 * 		方式二:同步方法
 * 		
 * 
 */

class Window2 implements Runnable {
	int ticket = 100;// 共享数据
//	Object obj = new Object();
	public void run() {
//		Animal a = new Animal();//局部变量
		while (true) {
			synchronized (this) {//this表示当前对象,本题中即为w
				if (ticket > 0) {
					try {
//						Thread.currentThread().sleep(10);
						Thread.sleep(10);
					} catch (InterruptedException e) {
						// TODO Auto-generated catch block
						e.printStackTrace();
					}
					System.out.println(Thread.currentThread().getName()
							+ "售票,票号为:" + ticket--);
				}
			}
		}
	}
}

public class TestWindow2 {
	public static void main(String[] args) {
		Window2 w = new Window2();

		Thread t1 = new Thread(w);
		Thread t2 = new Thread(w);
		Thread t3 = new Thread(w);

		t1.setName("窗口1");
		t2.setName("窗口2");
		t3.setName("窗口3");

		t1.start();
		t2.start();
		t3.start();
	}
}
class Animal{
	
}

②:继承于 Thread 类的多线程 同步代码块:

package seventeen;

//模拟火车站售票窗口,开启三个窗口售票,总票数为100张
//存在线程的安全问题--->使用同步代码块处理。
class Window3 extends Thread {
	static int ticket = 100;
	static Object obj = new Object();//使用静态的方式实现类的对象为独一份。

	public void run() {
		while (true) {
			// synchronized (this) {//在本问题中,this表示:w1,w2,w3
			synchronized (obj) {
				// show();
				if (ticket > 0) {
					try {
//						Thread.currentThread().sleep(10);
						Thread.sleep(10);
					} catch (InterruptedException e) {
						// TODO Auto-generated catch block
						e.printStackTrace();
					}
					System.out.println(Thread.currentThread().getName()
							+ "售票,票号为:" + ticket--);
				}
			}
		}
	}

// 	public synchronized void show() {// this充当的锁
// 		if (ticket > 0) {
// 			try {
// //				Thread.currentThread().sleep(10);
// 				Thread.sleep(10);
// 			} catch (InterruptedException e) {
// 				// TODO Auto-generated catch block
// 				e.printStackTrace();
// 			}
// 			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "售票,票号为:"
// 					+ ticket--);
// 		}
// 	}
}

public class TestWindow3 {
	public static void main(String[] args) {
		Window3 w1 = new Window3();
		Window3 w2 = new Window3();
		Window3 w3 = new Window3();

		w1.setName("窗口1");
		w2.setName("窗口2");
		w3.setName("窗口3");

		w1.start();
		w2.start();
		w3.start();

	}

}

同步方法实现线程的安全 ①:实现的方式的多线程同步方法:②:继承于 Thread 类的多线程中 this 非独一份,故无法使用。

package seventeen;

//使用实现Runnable接口的方式,售票
/*
 * 此程序存在线程的安全问题:打印车票时,会出现重票、错票
 * 1.线程安全问题存在的原因?
 *   由于一个线程在操作共享数据过程中,未执行完毕的情况下,另外的线程参与进来,导致共享数据存在了安全问题。
 *   
 * 2.如何来解决线程的安全问题?
 * 	 必须让一个线程操作共享数据完毕以后,其它线程才有机会参与共享数据的操作。
 * 
 * 3.java如何实现线程的安全:线程的同步机制
 * 		
 * 		方式一:同步代码块
 * 		synchronized(同步监视器){
 * 			//需要被同步的代码块(即为操作共享数据的代码)
 * 		}
 * 		1.共享数据:多个线程共同操作的同一个数据(变量)
 * 		2.同步监视器:由一个类的对象来充当。哪个线程获取此监视器,谁就执行大括号里被同步的代码。俗称:锁
 * 		要求:所有的线程必须共用同一把锁!
 * 		注:在实现的方式中,考虑同步的话,可以使用this来充当锁。但是在继承的方式中,慎用this!
 * 
 * 		方式二:同步方法
 * 		将操作共享数据的方法声明为synchronized。即此方法为同步方法,能够保证当其中一个线程执行
 * 		此方法时,其它线程在外等待直至此线程执行完此方法。
 * 		>同步方法的锁:this
 * 
 * 4.线程的同步的弊端:由于同一个时间只能有一个线程访问共享数据,效率变低了。
 * 
 */

class Window4 implements Runnable {
	int ticket = 100;// 共享数据

	public void run() {
		while (true) {
			show();
		}
	}

	public synchronized void show() {
		
		if (ticket > 0) {
			try {
				Thread.currentThread().sleep(10);
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "售票,票号为:"
					+ ticket--);
		}

	}
}

public class TestWindow4 {
	public static void main(String[] args) {
		Window4 w = new Window4();

		Thread t1 = new Thread(w);
		Thread t2 = new Thread(w);
		Thread t3 = new Thread(w);

		t1.setName("窗口1");
		t2.setName("窗口2");
		t3.setName("窗口3");

		t1.start();
		t2.start();
		t3.start();
	}
}

互斥锁_单例之懒汉式的线程安全:

package seventeen;

//关于懒汉式的线程安全问题:使用同步机制
//对于一般的方法内,使用同步代码块,可以考虑使用this。
//对于静态方法而言,使用当前类本身充当锁。
class Singleton {
	private Singleton() {

	}

	private static Singleton instance = null;

	public static Singleton getInstance() {
		
		if (instance == null) {
			synchronized (Singleton.class) {
				if (instance == null) {

					instance = new Singleton();
				}
			}
		}
		return instance;
	}
}

public class TestSingleton {

	public static void main(String[] args) {
		Singleton s1 = Singleton.getInstance();
		Singleton s2 = Singleton.getInstance();
		System.out.println(s1 == s2);
		// Class clazz = Singleton.class;
	}
}

小结:释放锁的操作:

  • 当前线程的同步方法、同步代码块执行结束
  • 当前线程在同步代码块、同步方法中遇到 breakreturn 终止了该代码块、该方法的继续执行。
  • 当前线程在同步代码块、同步方法中出现了未处理的 ErrorException,导致异常结束
  • 当前线程在同步代码块、同步方法中执行了线程对象的wait()方法,当前线程暂停,并释放锁。

小结:不会释放锁的操作:

  • 线程执行同步代码块或同步方法时,程序调用 Thread.sleep()Thread.yield() 方法暂停当前线程的执行

  • 线程执行同步代码块时,其他线程调用了该线程的 suspend() 方法将该线程挂起,该线程不会释放锁(同步监视器)。

    • 应尽量避免使用 suspend() 和 resume() 来控制线程

线程同步的练习:

package seventeen;
/*
 * 银行有一个账户。
有两个储户分别向同一个账户存3000元,每次存1000,存3次。每次存完打印账户余额。


1.是否涉及到多线程?是!有两个储户(两种方式创建多线程)
2.是否有共享数据?有!同一个账户
3.得考虑线程的同步。(两种方法处理线程的安全)

//拓展:实现二者交替打印。使用线程的通信
 */
class Account{
	double balance;//余额
	public Account(){
		
	}
	//存钱
	public synchronized void deposit(double amt){
		notify();
		balance += amt;
		try {
//			Thread.currentThread().sleep(10);
			Thread.sleep(10);
		} catch (InterruptedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + balance);
		try {
			wait();
		} catch (InterruptedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
	}
}
class Customer extends Thread{
	Account account;
	
	public Customer(Account account){
		this.account = account;
	}
	
	public void run(){
		for(int i = 0;i < 3;i++){
			account.deposit(1000);
		}
	}
}



public class TestAccount {
	public static void main(String[] args) {
		Account acct = new Account();
		Customer c1 = new Customer(acct);
		Customer c2 = new Customer(acct);
		
		c1.setName("甲");
		c2.setName("乙");
		
		c1.start();
		c2.start();
	}
}

韧桂 2020-01-10