为了解决线程安全问题。多个线程同时操作同一个共享资源的时候可能会出现业务安全问题,称为线程安全问题。
线程安全问题出现的原因
存在多线程并发,同时访问、修改共享资源
如何保证线程安全?
让多个线程实现先后依次访问共享资源,这样就解决了安全问题。
线程同步的核心思想
加锁
,把共享资源进行上锁,每次只能一个线程进入访问完毕以后解锁,然后其他线程才能进来。
把出现线程安全问题的核心代码给上锁。每次只能一个线程进入,执行完毕后自动解锁,其他线程才可以进来执行。
语法格式
synchronized(同步锁对象) {
操作共享资源的代码(核心代码)
}
锁对象要求
理论上锁对象只要对于当前同时执行的线程来说是同一个对象即可,但在实际操作中,应使用this关键字以实现只锁当前对象。 因为前者说的对所任意对象,会影响其他无关线程的执行。
锁对象的规范要求
1.使用共享资源作为锁对象;
2.对于实例方法建议使用this作为锁对象;
3.对于静态方法建议使用字节码(类名.class)对象作为锁对象;
public class TestSafeDemo {
public static void main(String[] args) {
// 测试线程安全问题
// 1、创建一个共享的账户对象。
Account acc = new Account("ICBC-111" , 100000);
// 2、创建2个线程对象,操作同一个账户对象
new DrawThread(acc, "小明").start();
new DrawThread(acc,"小红").start();
}
}
public class DrawThread extends Thread{
private Account acc;
public DrawThread(Account acc, String name){
super(name);
this.acc = acc;
}
@Override
public void run() {
// 小明 小红 : acc
acc.drawMoney(100000);
}
}
public class Account {
private String cardId;
private double money; // 余额 关键信息
public Account() {
}
public Account(String cardId, double money) {
this.cardId = cardId;
this.money = money;
}
public String getCardId() {
return cardId;
}
public void setCardId(String cardId) {
this.cardId = cardId;
}
public double getMoney() {
return money;
}
public void setMoney(double money) {
this.money = money;
}
// // 100个线程人
// public static void run(){
// synchronized (Account.class){
//
// }
// }
/**
小明 小红
*/
public void drawMoney(double money) {
// 1、拿到是谁来取钱
String name = Thread.currentThread().getName();
// 同步代码块
// 小明 小红
// this == acc 共享账户
synchronized (this) {
// 2、判断余额是否足够
if(this.money >= money){
// 钱够了
System.out.println(name+"来取钱,吐出:" + money);
// 更新余额
this.money -= money;
System.out.println(name+"取钱后,余额剩余:" + this.money);
}else{
// 3、余额不足
System.out.println(name+"来取钱,余额不足!");
}
}
}
把出现线程安全问题的核心方法给上锁,每次只能一个线程进入,执行完毕以后自动解锁,其他线程才可以进来执行。
语法格式
修饰符 synchronized 返回值类型 方法名称(形参列表) {
操作共享资源的代码
}
同步方法底层原理
1.同步方法其实底层也是有隐式锁对象的,只是锁的范围是整个方法代码;
2.如果方法是实例方法:同步方法默认用this作为的锁对象。但是代码要高度面向对象;
3.如果方法是静态方法:同步方法默认用类名.class作为的锁对象;
同步代码块、同步方法的区别
同步代码块锁的范围更小,同步方法锁的范围更大。
这里只列出了有变动的代码,具体运行测试和上面的代码结合起来即可。
public class Account {
private String cardId;
private double money; // 余额 关键信息
public Account() {
}
public Account(String cardId, double money) {
this.cardId = cardId;
this.money = money;
}
public String getCardId() {
return cardId;
}
public void setCardId(String cardId) {
this.cardId = cardId;
}
public double getMoney() {
return money;
}
public void setMoney(double money) {
this.money = money;
}
/**
小明 小红
this == acc
*/
public synchronized void drawMoney(double money) {
// 1、拿到是谁来取钱
String name = Thread.currentThread().getName();
// 2、判断余额是否足够
// 小明 小红
if(this.money >= money){
// 钱够了
System.out.println(name+"来取钱,吐出:" + money);
// 更新余额
this.money -= money;
System.out.println(name+"取钱后,余额剩余:" + this.money);
}else{
// 3、余额不足
System.out.println(name+"来取钱,余额不足!");
}
}
}
1.为了更清晰的表达如何加锁和释放锁,JDK5以后提供了一个新的锁对象Lock,更加灵活、方便;
2.Lock实现提供比使用synchronized方法和语句可以获得更广泛的锁定操作;
3.Lock是接口不能直接实例化,这里采用它的实现类ReentrantLock来构建Lock锁对象;
构造器/方法 | 说明 |
---|---|
public ReentrantLock() | 获得Lock锁的实现类对象 |
void lock() | 加锁 |
void unlock() | 释放锁 |
更多有关该类的使用方法建议阅读官方文档或看ReentrantLock类的源码。
这里的锁在定义的时候应加上final
关键字,以免后续代码对其误改动。
public class Account {
private String cardId;
private double money; // 余额 关键信息
// final修饰后:锁对象是唯一和不可替换的,非常专业
private final Lock lock = new ReentrantLock();
public Account() {
}
public Account(String cardId, double money) {
this.cardId = cardId;
this.money = money;
}
public String getCardId() {
return cardId;
}
public void setCardId(String cardId) {
this.cardId = cardId;
}
public double getMoney() {
return money;
}
public void setMoney(double money) {
this.money = money;
}
/**
小明 小红
*/
public void drawMoney(double money) {
// 1、拿到是谁来取钱
String name = Thread.currentThread().getName();
// 2、判断余额是否足够
// 小明 小红
lock.lock(); // 上锁
try {
if(this.money >= money){
// 钱够了
System.out.println(name+"来取钱,吐出:" + money);
// 更新余额
this.money -= money;
System.out.println(name+"取钱后,余额剩余:" + this.money);
}else{
// 3、余额不足
System.out.println(name+"来取钱,余额不足!");
}
} finally {
lock.unlock(); // 解锁
}
}
}