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安全问题出现的条件?
是多线程环境
有共享数据
有多条语句操作共享数据
如何解决多线程安全问题呢?
基本思想:让程序没有安全问题的环境
怎么实现呢?
把多条语句操作共享数据的代码该给锁起来,让任意时刻只能有一个线程执行即可
Java提供了同步代码块的方式解决
同步代码块格式:
- synchronized(任意对象) {
- 多条语句操作共享数据的代码
- }
synchronized(任意对象):就相当于给代码加锁了,任意对象就可以看出是一把锁
同步的好处和弊端:
● 好处:解决了多线程的数据安全问题
● 弊端:当线程很多时,因为每个线程都会去判断同步上的锁,这是很耗费资源的,无形中会降低程序的运行效率
代码演示:
- public class SellTicket implements Runnable {
- private int tickets = 100;
- private Object obj = new Object();
- @Override
- public void run() {
- while (true) {
- //tickets = 100;
- //t1,t2,t3
- //假设t1抢到了CPU的执行权
- //假设t2抢到了CPU的执行权
- synchronized (obj) {
- //t1进来后,就会把这段代码给锁起来
- if (tickets > 0) {
- try {
- Thread.sleep(100);
- //t1休息100毫秒
- } catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- //窗口1正在出售第100张票
- System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售
- 第" + tickets + "张票");
- tickets--; //tickets = 99;
- }
- }
- //t1出来了,这段代码的锁就被释放了
- }
- }
- }
- public class SellTicketDemo {
- public static void main(String[] args) {
- SellTicket st = new SellTicket();
-
- Thread t1 = new Thread(st, "窗口1");
- Thread t2 = new Thread(st, "窗口2");
- Thread t3 = new Thread(st, "窗口3");
-
- t1.start();
- t2.start();
- t3.start();
- }
- }
同步方法的格式:
同步方法:就是把synchronized关键字加到方法上
修饰符 synchonized 返回值类型 方法名(方法参数) { 方法体; }注意:同步锁的对象时this
静态同步方法
同步静态方法:就是把synchronized关键字加到静态方法上
- 修饰符 static synchonized 返回值类型 方法名(方法参数) {
- 方法体;
- }
注意:同步静态方法的锁对象时类名.class
代码演示:
- public class SellTicket implements Runnable {
- private static int tickets = 100;
- private int x = 0;
-
- @Override
- public void run() {
- while (true) {
- sellTicket();
- }
- }
-
- // 同步方法
- private synchronized void sellTicket() {
- if (tickets > 0) {
- try {
- Thread.sleep(100);
- } catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第" +
- tickets + "张票");
- tickets--;
- }
- }
-
- // 静态同步方法
- private static synchronized void sellTicket() {
- if (tickets > 0) {
- try {
- Thread.sleep(100);
- } catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第" +
- tickets + "张票");
- tickets--;
- }
- }
- }
-
- public class SellTicketDemo {
- public static void main(String[] args) {
- SellTicket st = new SellTicket();
- Thread t1 = new Thread(st, "窗口1");
- Thread t2 = new Thread(st, "窗口2");
- Thread t3 = new Thread(st, "窗口3");
- t1.start();
- t2.start();
- t3.start();
- }
- }
StringBuffffer
● 线程安全,可变的字符序列
● 从版本JDK 5开始,被StringBuilder 替代。 通常应该使用StringBuilder类,因为它支持所有相同的操作,但它更快,因为它不执行同步
Vector
● 从Java 2平台v1.2开始,该类改进了List接口,使其成为Java Collections Framework的成员。 与新的集合实现不同, Vector被同步。 如果不需要线程安全的实现,建议使用ArrayList代替Vector
Hashtable
● 该类实现了一个哈希表,它将键映射到值。 任何非null对象都可以用作键或者值
● 从Java 2平台v1.2开始,该类进行了改进,实现了Map接口,使其成为Java Collections Framework的成员。 与新的集合实现不同, Hashtable被同步。 如果不需要线程安全的实现,建议使用HashMap代替Hashtable
为了方便更加清晰表达如何加锁和释放锁,JDK5以后提供了一个锁对象Lock,由于是Lock是接口,所以实际使用它的实现类ReentrantLock类来实例化
ReentrantLock构造方法:
方法名 | 说明 |
ReetrantLock() | 创建一个ReetrantLock的实例 |
加锁解锁方法:
方法名 | 说明 |
void lock() | 获得锁 |
void unlock() | 释放锁 |
代码演示:
- public class SellTicket implements Runnable {
- private int tickets = 100;
- private Lock lock = new ReentrantLock();
-
- @Override
- public void run() {
- while (true) {
- try {
- lock.lock();
- if (tickets > 0) {
- try {
- Thread.sleep(100);
- } catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售
- 第" + tickets + "张票");
- tickets--;
- }
- } finally {
- lock.unlock();
- }
- }
- }
- }
- public class SellTicketDemo {
- public static void main(String[] args) {
- SellTicket st = new SellTicket();
-
- Thread t1 = new Thread(st, "窗口1");
- Thread t2 = new Thread(st, "窗口2");
- Thread t3 = new Thread(st, "窗口3");
-
- t1.start();
- t2.start();
- t3.start();
- }
- }