java多线程，JAVA多线程实验报告

线程安全问题概述

卖票问题分析

单窗口卖票

java多线程，JAVA多线程实验报告图1

一个窗口(单线程)卖100张票没有问题

单线程程序是不会出现线程安全问题的

多个窗口卖不同的票

java多线程，JAVA多线程实验报告图2

3个窗口一起卖票,卖的票不同,也不会出现问题

多线程程序,没有访问共享数据,不会产生问题

多个窗口卖相同的票

java多线程，JAVA多线程实验报告图3

3个窗口卖的票是一样的,就会出现安全问题

多线程访问了共享的数据,会产生线程安全问题

线程安全问题代码实现

模拟卖票案例

创建3个线程,同时开启,对共享的票进行出售

java多线程，JAVA多线程实验报告图4

线程安全问题原理分析

java多线程，JAVA多线程实验报告图5

线程安全问题产生原理图

分析：线程安全问题正常是不允许产生的,我们可以让一个线程在访问共享数据的时候,无论是否失去了cpu的执行权;让其他的线程只能等待,等待当前线程卖完票,其他线程在进行卖票。

解决线程安全问题办法1-synchronized同步代码块

同步代码块：synchronized 关键字可以用于方法中的某个区块中，表示只对这个区块的资源实行互斥访问。

使用synchronized同步代码块格式:

synchronized(锁对象){
可能会出现线程安全问题的代码(访问了共享数据的代码)
}

代码实现如下：

java多线程，JAVA多线程实验报告图6

注意:

代码块中的锁对象,可以使用任意的对象。
但是必须保证多个线程使用的锁对象是同一个。
锁对象作用：把同步代码块锁住,只让一个线程在同步代码块中执行。

同步技术原理分析

同步技术原理：

使用了一个锁对象,这个锁对象叫同步锁,也叫对象锁,也叫对象监视器

3个线程一起抢夺cpu的执行权,谁抢到了谁执行run方法进行卖票。

t0抢到了cpu的执行权,执行run方法,遇到synchronized代码块这时t0会检查synchronized代码块是否有锁对象

发现有,就会获取到锁对象,进入到同步中执行

t1抢到了cpu的执行权,执行run方法,遇到synchronized代码块这时t1会检查synchronized代码块是否有锁对象

发现没有,t1就会进入到阻塞状态，会一直等待t0线程归还锁对象，t0线程执行完同步中的代码,会把锁对象归还给同步代码块t1才能获取到锁对象进入到同步中执行

总结：同步中的线程,没有执行完毕不会释放锁,同步外的线程没有锁进不去同步。

解决线程安全问题办法2-synchronized普通同步方法

同步方法:使用synchronized修饰的方法,就叫做同步方法,保证A线程执行该方法的时候,其他线程只能在方法外等着。

格式：

public synchronized void payTicket(){
可能会出现线程安全问题的代码(访问了共享数据的代码)
}

代码实现：

java多线程，JAVA多线程实验报告图7

分析：定义一个同步方法，同步方法也会把方法内部的代码锁住，只让一个线程执行。

同步方法的锁对象是谁?

就是实现类对象 new RunnableImpl()，也是就是this，所以同步方法是锁定的this对象。

解决线程安全问题办法3-synchronized静态同步方法

同步方法：使用synchronized修饰的方法,就叫做同步方法,保证A线程执行该方法的时候,其他线程只能在方法外等着。对于static方法,我们使用当前方法所在类的字节码对象(类名.class)。

格式：

public static synchronized void payTicket(){
可能会出现线程安全问题的代码(访问了共享数据的代码)
}

代码实现：

java多线程，JAVA多线程实验报告图8

分析：静态的同步方法锁对象是谁?

不能是this,this是创建对象之后产生的,静态方法优先于对象

静态方法的锁对象是本类的class属性–>class文件对象(反射)。

解决线程安全问题办法4-Lock锁

Lock接口中的方法:

public void lock() :加同步锁。
public void unlock() :释放同步锁

使用步骤:

在成员位置创建一个ReentrantLock对象
在可能会出现安全问题的代码前调用Lock接口中的方法lock获取锁
在可能会出现安全问题的代码后调用Lock接口中的方法unlock释放锁

代码实现：

java多线程，JAVA多线程实验报告图9

分析：
java.util.concurrent.locks.Lock接口

Lock 实现提供了比使用 synchronized 方法和语句可获得的更广泛的锁定操作。相比Synchronized，ReentrantLock类提供了一些高级功能，主要有以下3项：

等待可中断，持有锁的线程长期不释放的时候，正在等待的线程可以选择放弃等待，这相当于Synchronized来说可以避免出现死锁的情况。通过lock.lockInterruptibly()来实现这个机制。
公平锁，多个线程等待同一个锁时，必须按照申请锁的时间顺序获得锁，Synchronized锁非公平锁，ReentrantLock默认的构造函数是创建的非公平锁，可以通过参数true设为公平锁，但公平锁表现的性能不是很好。

公平锁、非公平锁的创建方式：

java多线程，JAVA多线程实验报告图10