线程安全问题以及解决方法

短命女 2022-03-06 03:10 219阅读 0赞

# 什么是线程安全问题？ #

我们通过代码来了解一下，下面是一个模拟卖票的案例，  
首先我们先定义一个票Ticked类实现Runnable接口：

class Ticket implements Runnable{ 
    
        int ticked = 50;//一共50张票
    
        @Override
        public void run() { 
            while (true) { 
                if(ticked > 0) { 
                    try { 
                        Thread.sleep(50);
                    } catch (InterruptedException e) { 
                        e.printStackTrace();
                    }
                    ticked--;
                    System.out.println("卖了一张票，还剩" + ticked + "张票");
                }else{ 
                    System.out.println("票已售罄！");
                    break;
                }
            }
        }
    }

然后定义一个测试类：模拟三个窗口卖票

public class Test1 { 
        public static void main(String[] args) { 
            Ticket ticket = new Ticket();
            Thread t1 = new Thread(ticket,"窗口一");
            Thread t2 = new Thread(ticket,"窗口一");
            Thread t3 = new Thread(ticket,"窗口一");
            t1.start();
            t2.start();
            t3.start();
        }
    }

运行一下看效果：  
![在这里插入图片描述][20190317192433809.png]  
可以看到我们的余票有两次剩余两张，还出现了余票为负数的情况，这就是线程安全问题，那么为什么会出现线程安全问题呢？

**这是因为：多线程操作共享数据时，导致共享数据出错。**

那么怎么解决这个问题呢？  
有三种方法：

*  **同步代码块**
 *  **同步方法**
 *  **Lock锁**

**我们先看第一种：使用同步代码块**  
只需要将操作共享数据的代码放在 synchronized 里面就可以了

class Ticket implements Runnable{ 
    
        int ticked = 50;
    
        @Override
        public void run() { 
            while (true) { 
                synchronized (""){ //这里小括号里面放的是 锁 对象，任何对象都可以是锁，但这个对象要是唯一的
                    if(ticked > 0) { 
                        try { 
                            Thread.sleep(50);
                        } catch (InterruptedException e) { 
                            e.printStackTrace();
                        }
                        ticked--;
                        System.out.println("卖了一张票，还剩" + ticked + "张票");
                    }else{ 
                        System.out.println("票已售罄！");
                        break;
                    }
                }
            }
        }
    }

> 同步锁是谁？  
> 对于非 static 方法，同步锁就是 this  
> 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）

再来看一下运行结果：完全没有问题  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1Jvb2tpZXhpYW9NdV9h_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
**第二种：将操作共享数据的代码抽取出来放到一个方法里面就可以了**

class Ticket implements Runnable{ 
    
        int ticked = 50;
    
        @Override
        public void run() { 
            while (true) { 
                sellTicked();
            }
        }
    
        private synchronized void sellTicked() { 
            if(ticked > 0) { 
                try { 
                    Thread.sleep(50);
                } catch (InterruptedException e) { 
                    e.printStackTrace();
                }
                ticked--;
                System.out.println("卖了一张票，还剩" + ticked + "张票");
            }
        }
    }

运行看效果：是不是也完全没问题  
![在这里插入图片描述][20190317195240533.png]  
**第三种：使用Lock锁，用法其实与第一种差不多，我们看代码：**

> 提示：这里讲一下Lock的两个方法：
> 
>  *  public void lock() :加同步锁。
>  *  public void unlock() :释放同步锁。

class Ticket implements Runnable{ 
    
        int ticked = 50;
    
        Lock lock = new ReentrantLock();
    
        @Override
        public void run() { 
            while (true) { 
                lock.lock();
                    if(ticked > 0) { 
                        try { 
                            Thread.sleep(50);
                        } catch (InterruptedException e) { 
                            e.printStackTrace();
                        }
                        ticked--;
                        System.out.println("卖了一张票，还剩" + ticked + "张票");
                    }else{ 
                        System.out.println("票已售罄！");
                        break;
                    }
                lock.unlock();
            }
        }
    }

运行看效果：完全没问题  
![在这里插入图片描述][20190317195530501.png]

[20190317192433809.png]: /images/20220306/8984976f78b34e0496d4232b9ac58895.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1Jvb2tpZXhpYW9NdV9h_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220306/74bd81cd36f5406389fb5512068793c3.png
[20190317195240533.png]: /images/20220306/0dece254eb114396b3ecfc55c48cd844.png
[20190317195530501.png]: /images/20220306/07fb3d4429054b598e80e1bba6625a67.png