多线程之Runnable和Thread实现多线程的区别，和线程安全问题

Java中实现多线程有两种方法：继承Thread类、实现Runnable接口，在程序开发中只要是多线程，肯定永远以实现Runnable接口为主，因为实现Runnable接口相比继承Thread类有如下优势：

    1、可以避免由于Java的单继承特性而带来的局限；

    2、增强程序的健壮性，代码能够被多个线程共享，代码与数据是独立的；

    3、适合多个相同程序代码的线程区处理同一资源的情况。

    下面以典型的买票程序（基本都是以这个为例子）为例，来说明二者的区别。

 

从程序运行上来看，这个Runnable接口基本没什么卵用。之所以搞出Runnable接口，目的有两个：

1. 限定Thread构造方法的形参类型（针对方式2说的）
2. 将run()向上抽取，做成抽象方法，让实现类去重写（为什么？）

1.  Thread源码浅析

 https://zhuanlan.zhihu.com/p/56518031

    首先通过继承Thread类实现，代码如下：

package thread_Runnable;

public class Threaddemo extends Thread{

        private int ticket = 5;
        public void run(){
            for (int i=0;i<10;i++)
            {
                if(ticket > 0){
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+ ticket--);
                }
            }
        }

        public static void main(String[] args) {
            new Threaddemo().start();
            new Threaddemo().start();
            new Threaddemo().start();
        }
    }

运行结果：

 从结果中可以看出，每个线程单独卖了5张票，即独立地完成了买票的任务，但实际应用中，比如火车站售票，需要多个线程去共同完成任务，在本例中，即多个线程共同买5张票。

    下面是通过实现Runnable接口实现的多线程程序，代码如下：

package thread_Runnable;

public class RunnableDemo implements Runnable {


    private int ticket = 5;
    public void run(){
        for (int i=0;i<10;i++)
        {
            if(ticket > 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+ ticket--);
            }
        }
    }

    public static void main(String[] arg){
        RunnableDemo r1=new RunnableDemo();
        Thread t1=new Thread(r1);
        Thread t2=new Thread(r1);
        Thread t3=new Thread(r1);
        t1.start();
        t3.start();
        t2.start();

    }
}

执行结果

  从结果中可以看出，三个线程一共卖了5张票，即它们共同完成了买票的任务，实现了资源的共享。

   针对以上代码补充三点：

    1、在第二种方法（Runnable）中，ticket输出的顺序并不是54321，这是因为线程执行的时机难以预测，ticket--并不是原子操作。

    2、在第一种方法中，我们new了3个Thread对象，即三个线程分别执行三个对象中的代码，因此便是三个线程去独立地完成卖票的任务；而在第二种方法中，我们同样也new了3个Thread对象，但只有一个Runnable对象，3个Thread对象共享这个Runnable对象中的代码，因此，便会出现3个线程共同完成卖票任务的结果。如果我们new出3个Runnable对象，作为参数分别传入3个Thread对象中，那么3个线程便会独立执行各自Runnable对象中的代码，即3个线程各自卖5张票。

    3、在第二种方法中，由于3个Thread对象共同执行一个Runnable对象中的代码，因此可能会造成线程的不安全，比如可能ticket会输出-1（如果我们System.out....语句前加上线程休眠操作，该情况将很有可能出现），这种情况的出现是由于，一个线程在判断ticket为1>0后，还没有来得及减1，另一个线程已经将ticket减1，变为了0，那么接下来之前的线程再将ticket减1，便得到了-1。

 结果：

这就需要加入同步操作（即互斥锁），确保同一时刻只有一个线程在执行每次for循环中的操作。而在第一种方法中，并不需要加入同步操作，因为每个线程执行自己Thread对象中的代码，不存在多个线程共同执行同一个方法的情况。

线程安全问题产生的原因：

1，多个线程在操作共享的数据。

2，操作共享数据的线程代码有多条。

当一个线程在执行操作共享数据的多条代码过程中，其他线程参与了运算。

就会导致线程安全问题的产生。 

1. 只存在读数据的时候，不会产生线程安全问题。
2. 在java中，只有同时操作成员（全局）变量的时候才会产生线程安全问题，局部变量不会（每个线程执行时将会把局部变量放在各自栈帧的工作内存中，线程间不共享，故不存在线程安全问题，这里不展开描述内存问题，有兴趣可自行百度）。
3. https://www.cnblogs.com/lovlife/articles/12448698.html
4. https://www.cnblogs.com/lovlife/articles/12452502.html

使用synchronized解决线程安全问题

就是将多条操作共享数据的线程代码封装起来，当有线程在执行这些代码的时候，

其他线程时不可以参与运算的。

必须要当前线程把这些代码都执行完毕后，其他线程才可以参与运算。 

在java中，用同步代码块就可以解决这个问题。

同步代码块的格式：

synchronized(对象)

{

需要被同步的代码 ；

}

 

同步的好处：解决了线程的安全问题。

同步的弊端：相对降低了效率，因为同步外的线程的都会判断同步锁。

同步的前提：同步中必须有多个线程并使用同一个锁。

同步代码例子：https://www.cnblogs.com/rainie-love/p/8531667.html

参照文章：https://www.cnblogs.com/web424/p/6807582.html