Java线程的同步机制

今天药忘吃喽~ 2023-05-28 11:12 24阅读 0赞

1.  **背景**  
    例子：创建个窗口卖票，总票数为100张.使用实现Runnable接口的方式

> 1.问题：卖票过程中，出现了重票、错票 -->出现了线程的安全问题  
> 2.问题出现的原因：当某个线程操作车票的过程中，尚未操作完成时，其他线程参与进来，也操作车票。  
> 3.如何解决：当一个线程a在操作ticket的时候，其他线程不能参与进来。直到线程a操作完ticket时，其他线程才可以开始操作ticket。这种情况即使线程a出现了阻塞，也不能被改变。

1.  **Java解决方案：同步机制**

在Java中，我们通过同步机制，来解决线程的安全问题。

//方式一：同步代码块
    
      synchronized(同步监视器){ 
          //需要被同步的代码
    
       }

说明：

*  1.操作共享数据的代码，即为需要被同步的代码。 -->不能包含代码多了，也不能包含代码少了。

*  2.共享数据：多个线程共同操作的变量。比如：ticket就是共享数据。
 *  3.同步监视器，俗称：锁。任何一个类的对象，都可以充当锁。
    
        要求：多个线程必须要共用同一把锁。

补充：在实现Runnable接口创建多线程的方式中，我们可以考虑使用this充当同步监视器。  
在继承Thread类创建多线程的方式中，慎用this充当同步监视器，考虑使用当前类充当同步监视器。

方式二：同步方法  
如果操作共享数据的代码完整的声明在一个方法中，我们不妨将此方法声明同步的。

关于同步方法的总结：

1.  同步方法仍然涉及到同步监视器，只是不需要我们显式的声明。
2.  非静态的同步方法，同步监视器是：this  
    静态的同步方法，同步监视器是：当前类本身

方式三：Lock锁 — JDK5.0新增

1.  面试题：synchronized 与 Lock的异同？

*  相同：二者都可以解决线程安全问题
 *  不同：synchronized机制在执行完相应的同步代码以后，自动的释放同步监视器
 *  Lock需要手动的启动同步（lock()，同时结束同步也需要手动的实现（unlock()）

使用的优先顺序：  
Lock —> 同步代码块（已经进入了方法体，分配了相应资源 ) —> 同步方法（在方法体之外)

1.  **利弊**  
    同步的方式，解决了线程的安全问题。—好处  
    操作同步代码时，只能一个线程参与，其他线程等待。相当于是一个单线程的过程，效率低。
2.  面试题：Java是如何解决线程安全问题的，有几种方式？并对比几种方式的不同

面试题：synchronized和Lock方式解决线程安全问题的对比

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**线程安全的单例模式** \--懒汉式  
使用同步机制将单例模式中的懒汉式改写为线程安全的。

class Bank{ 
    
        private Bank(){ }
    
        private static Bank instance = null;
    
        public static Bank getInstance(){ 
            //方式一：效率稍差
    // synchronized (Bank.class) { 
    // if(instance == null){ 
    //
    // instance = new Bank();
    // }
    // return instance;
    // }
            //方式二：效率更高
            if(instance == null){ 
    
                synchronized (Bank.class) { 
                    if(instance == null){ 
    
                        instance = new Bank();
                    }
    
                }
            }
            return instance;
        }
    
    }

面试题：写一个线程安全的单例模式。  
饿汉式。  
懒汉式：上面提供的。

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**死锁问题**  
1.**死锁的理解**：  
不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃，都在等待对方放弃自己需要的同步资源，就形成了线程的死锁

2.**说明**：

*  1出现死锁后，不会出现异常，不会出现提示，只是所的线程都处于阻塞状态，无法继续
 *  2我们使用同步时，要避免出现死锁。

3.**举例**：

public static void main(String[] args) { 
    
        StringBuffer s1 = new StringBuffer();
        StringBuffer s2 = new StringBuffer();
    
    
        new Thread(){ 
            @Override
            public void run() { 
    
                synchronized (s1){ 
    
                    s1.append("a");
                    s2.append("1");
    
                    try { 
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) { 
                        e.printStackTrace();
                    }
    
    
                    synchronized (s2){ 
                        s1.append("b");
                        s2.append("2");
    
                        System.out.println(s1);
                        System.out.println(s2);
                    }
    
    
                }
    
            }
        }.start();
    
    
        new Thread(new Runnable() { 
            @Override
            public void run() { 
                synchronized (s2){ 
    
                    s1.append("c");
                    s2.append("3");
    
                    try { 
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) { 
                        e.printStackTrace();
                    }
    
                    synchronized (s1){ 
                        s1.append("d");
                        s2.append("4");
    
                        System.out.println(s1);
                        System.out.println(s2);
                    }
    
    
                }
    
    
    
            }
        }).start();
    
    
    }