java多线程：线程同步

线程同步

线程同步

并发：同一个对象被多个线程同时操作
线程同步其实就是一种等待机制，多个需要同时访问此对象的线程进入这个对象的等待池形成队列，等待前面线程使用完毕，下一个线程再使用
线程同步形成条件：队列+锁
锁机制synchronized：当一个线程获得对象的排它锁独占资源，其他线程必须等待，使用后释放锁即可
锁机制存在以下问题：
- 一个线程持有锁会导致其他所有需要此锁的线程挂起
- 在多线程竞争下，加锁，释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时，引起性能问题
- 如果一个优先级高的线程等待一个优先级低的线程释放锁，会导致优先级倒置，引起性能问题

三大不安全案例

不安全买票

package com.wu.多线程.线程同步;
//不安全的买票
public class UnsafeBuyTicket {
    public static void main(String[] args) {
        BuyTicket station = new BuyTicket();
        new Thread(station,"aa").start();
        new Thread(station,"bb").start();
        new Thread(station,"cc").start();
    }
}

class BuyTicket implements Runnable {
    private int ticketNums=10;
    private boolean flag=true;//外部停止方式
    @Override
    public void run() {
        while (flag) {
            try {
                buy();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    private void  buy() throws InterruptedException {
        if (ticketNums <= 0) {
            flag=false;
            return;
        }
        //模拟延时
        Thread.sleep(100);
        //买票
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到"+ticketNums--);
    }
}

不安全地取钱

//不安全的取钱
//两个人去银行取钱
public class UnsafeBank {
    public static void main(String[] args) {
        //账户
        Account account = new Account(100, "aa");
        Drawing you = new Drawing(account, 50, "你");
        Drawing she = new Drawing(account, 100, "她");

        you.start();
        she.start();
    }
}
//账户
class Account{
    int money;//余额
    String name;//卡名

    public Account(int money, String name) {
        this.money = money;
        this.name = name;
    }
}
//银行 模拟取款
class Drawing extends Thread{
    Account account;
    int drawingMoney;
    int nowMoney;

    public Drawing(Account account, int drawingMoney, String name) {
        super(name);
        this.account = account;
        this.drawingMoney = drawingMoney;

    }

    @Override
    public void run() {
        if (account.money - drawingMoney < 0) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"钱不够，取不了");
            return;
        }
        //sleep可以放大问题的发生性
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        account.money-=drawingMoney;
        nowMoney+=drawingMoney;
        System.out.println(account.name+"账户余额:"+account.money);
        System.out.println(this.getName()+"手里的钱："+nowMoney);
    }
}
//aa账户余额:50
//你手里的钱：50
//aa账户余额:-50
//她手里的钱：100

线程不安全的集合

package com.wu.多线程.线程同步;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class UnsafeList {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            new Thread(()->{
                list.add(Thread.currentThread().getName());
            }).start();
        }
        System.out.println(list.size());//9963
    }
}

同步方法及同步块

针对方法提出一套机制：synchronized 关键字，包括两种方法
- synchronized 方法（默认锁的是this）
- synchronized 块（可以锁任何对象）
synchronized方法控制对象的访问，每个对象对应一把锁，每个synchronized方法都必须获得调用该方法的对象的锁才能执行，否则线程会阻塞，方法一旦执行，就独占该锁，直到该方法返回才释放锁，后面被阻塞的线程才能获得这个锁，继续执行
缺陷：若将一个大的方法申明为synchronized将会影响效率
方法里面需要修改的内容才需要锁，锁的太多，浪费资源
同步块：synchronized(Obj){}
Obj：同步监视器
- Obj可以是任何对象，但是推荐使用共享资源作为同步监视器
- 同步方法中无需指定同步监视器，因为同步方法的同步监视器就是this，就是这个对象本身，或者是class
同步监视器的执行过程
1. 第一个线程访问，锁定同步监视器，执行其中代码
2. 第二个线程访问，发现同步监视器被锁定，无法访问
3. 第一个线程访问完毕，解锁同步监视器
4. 第二个线程访问，发现同步监视器没有锁，然后锁定并访问

之前的三个例子：

//不安全的买票 加锁
public class UnsafeBuyTicket {
    public static void main(String[] args) {
        BuyTicket station = new BuyTicket();

        new Thread(station,"aa").start();
        new Thread(station,"bb").start();
        new Thread(station,"cc").start();
    }
}

class BuyTicket implements Runnable {
    private int ticketNums=10;
    private boolean flag=true;//外部停止方式
    @Override
    public void run() {
        while (flag) {
            try {
                //模拟延时
                Thread.sleep(1000);
                buy();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }
    //synchronized 同步方法，锁的是this
    private synchronized void buy(){
        if (ticketNums <= 0) {
            flag=false;
            return;
        }

        //买票
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到"+ticketNums--);
    }
}

//两个人去银行取钱
public class UnsafeBank {
    public static void main(String[] args) {
        //账户
        Account account = new Account(100, "aa");
        Drawing you = new Drawing(account, 50, "你");
        Drawing she = new Drawing(account, 100, "她");

        you.start();
        she.start();
    }
}
//账户
class Account{
    int money;//余额
    String name;//卡名

    public Account(int money, String name) {
        this.money = money;
        this.name = name;
    }
}
//银行 模拟取款
class Drawing extends Thread{
    Account account;
    int drawingMoney;
    int nowMoney;

    public Drawing(Account account, int drawingMoney, String name) {
        super(name);
        this.account = account;
        this.drawingMoney = drawingMoney;

    }

    @Override
    public void run() {
        //锁的对象就是变化的量，就是增删改的对象
        synchronized (account){
            if (account.money - drawingMoney < 0) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"钱不够，取不了");
                return;
            }
            //sleep可以放大问题的发生性
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            account.money-=drawingMoney;
            nowMoney+=drawingMoney;
            System.out.println(account.name+"账户余额:"+account.money);
            System.out.println(this.getName()+"手里的钱："+nowMoney);
        }

    }
}
//aa账户余额:50
//你手里的钱：50
//她钱不够，取不了

public class UnsafeList {
    public static void main(String[] args) {

        List<String> list = new ArrayList<String>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            new Thread(()->{
                synchronized (list) {
                    list.add(Thread.currentThread().getName());
                }

            }).start();
        }
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(list.size());//10000
    }
}

测试JUC安全类型的集合

import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
//测试JUC安全类型的集合
public class TestJUC {
    public static void main(String[] args) {
        CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<String>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            new Thread(()->{
                list.add(Thread.currentThread().getName());
            }).start();
        }
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(list.size());//10000
    }
}

posted @ 2021-01-21 22:32 迪迦是真的阅读(95) 评论(0) 收藏举报

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