java多线程5：线程同步机制（synchronized）

2022-01-22 23:02:39 阅读：136 来源： 互联网

标签：java synchronized Thread num 线程 new 多线程 tread

线程同步

在单线程程序中，后面的线程只能到前面的线程执行完毕才能执行，这不会出现线程抢占问题。但是在多任务的操作系统中，不同优先级的线程抢占CPU资源，这会造成线程共享资源出现资源冲突的问题

我们来引入一个场景：秒杀我们都经常见到过。假如有2个人抢一台手机，势必会造成有一个能抢到，有一个抢不到。假如A运气比较好，抢到了，那么手机数量就会-1，进而变成0，这时候B再来秒杀手机时，程序询问手机数量发现为0，进而反馈：运气真不好，手机被抢走了。

但是如果没有线程同步，当A购买了手机，此时应该手机要减一，但是线程A并没有修改。B也打算下单，程序询问手机数量发现手机还是1（按理来说应该是0），也下单成功。此时就会造成，明明只有一台手机，但是有两个人下单成功的尴尬局面。

因此线程同步是个非常重要的问题：场景也有很多（火车票售卖、淘宝库存、排号系统等等）

这种都必须要求，只有一个线程能访问线程共享资源（剩余票数，库存数，资源剩余），等他执行完毕，才允许其他线程访问

我们来通过买票问题来说明问题

一开始没有线程同步时

public class TreadSafe implements Runnable{

    int num=10;
    @Override
    public void run() {
        while (true){
            if(num>0){
                try {
                    Thread.sleep(100);
                }catch (Exception e){
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("tickets:"+num--);
            } 
        }
    }
    public static void main(String [] args){
        TreadSafe tread =new TreadSafe();
        Thread t1=new Thread(tread);
        Thread t2=new Thread(tread);
        Thread t3=new Thread(tread);
        Thread t4=new Thread(tread);
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
        t4.start();

    }
}

到最后你会发现tickets

在这里插入图片描述

这就是各个线程没有同步的后果，线程1234都有各自的tickets数值，但互相没有同步，会恶意修改num值

那就会出现明明线程1拿走最后一张票了，线程2访问时发现自己的tickets并不是0，继续访问if{}

线程锁

既然问题出现了，那么就有解决问题的方法，那就是给共享资源（票数）上一道锁，当一个线程访问共享资源时，上一道锁，其他线程只能等待前面的线程执行完毕才可以访问。

synchronized关键字可以实现，是基于悲观锁设计的，被synchronized标注的代码块只允许一个线程能访问资源，其他线程等待前面的线程执行完才能进入。

synchronized有两种表示方法

一种是synchronized代码块；一种是synchronized方法

先看第一种

public class TreadSafe implements Runnable{

    int num=10;
    @Override
    public void run() {
        while (true){
            synchronized (""){
                if(num>0){
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    }catch (Exception e){
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("tickets:"+num--);
                }
            }
        }
    }
    public static void main(String [] args){
        TreadSafe tread =new TreadSafe();
        Thread t1=new Thread(tread);
        Thread t2=new Thread(tread);
        Thread t3=new Thread(tread);
        Thread t4=new Thread(tread);
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
        t4.start();

    }
}

我们在之前的例子中while加入synchronized代码块

synchronized(object){
	//...
}

其实现原理就是，Object为一个任意对象，在每个对象里都有一个标志位(o or 1)。当一个线程访问该代码块时，会先访问对象的标志位，如果标志位为0，说明有其他线程在执行，就自己进入就绪状态直到标志位为1，才能进入该代码块执行，此时标志位又会从1变成0；该代码区又会称为临界区。

这样就能解决问题

在这里插入图片描述

还有一种就是synchronized方法,在前面加上synchronized修饰的方法

synchronized void f(){}

在之前的案例中创建一个类文件，在该类里定义同步方法

public synchronized void doit(){
	if(num>0){
         try {
              Thread.sleep(100);
          }catch (Exception e){
              e.printStackTrace();
          }
          System.out.println("tickets:"+num--);
    }
}

public void run(){
    while(ture){
        doit();
    }
}

这样执行的结果与代码块无异。

标签：java,synchronized,Thread,num,线程,new,多线程,tread
来源： https://blog.csdn.net/qq_44182694/article/details/122645183

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