女朋友也能看懂的多线程同步
当多个线程同时共享同一个全局变量或静态变量，做写的操作时，可能会发生数据冲突问题，也就是线程安全问题。
举个案例来说:现在有100张火车票，有两个窗口同时抢火车票，使用多线程模拟抢票效果。
/**
* @classDesc: 功能描述:(多线程之买火车票案例-展示线程不安全问题)
*/
class ThreadTrain implements Runnable {
// 这是货票总票数,多个线程会同时共享资源
private int trainCount = 100;
@Override
public void run() {
while (trainCount > 0) { //循环是指线程不停的去卖票
try {
// 等待100毫秒
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
sale();
}
}
/**
* @methodDesc: 功能描述:(出售火车票)
*/
public void sale() {
if (trainCount > 0) {
try {
Thread.sleep(10);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "出售第" + (100 - trainCount + 1) + "张票");
trainCount--;
}
}
}
public class ThreadDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建一个实例
ThreadTrain threadTrain = new ThreadTrain();
//创建多个线程必须要用同一个实例，因为要共享全局变量
Thread thread1 = new Thread(threadTrain, "一号窗口");
Thread thread2 = new Thread(threadTrain, "二号窗口");
thread1.start();
thread2.start();
}
}
运行结果：
一号窗口和二号窗口同时出售第一张和第七张火车票,部分火车票会重复出售。
结论发现：多个线程共享同一个全局成员变量时，做写的操作可能会发生数据冲突问题。
2、如何解决多线程之间线程安全问题?
使多线程之间同步或使用锁(lock)
3、为什么使用线程同步或使用锁能解决线程安全问题呢？
将可能会发生数据冲突问题(线程不安全问题)的代码，只让当前一个线程进行执行。代码执行完成后释放锁，释放之后才能让其他线程执行，这样就可以解决线程不安全问题。
4、什么是多线程之间同步？
当多个线程共享同一个资源,而不会受到其他线程的干扰。
5、我们该如何解决多线程安全问题？
第一种：使用同步代码块
什么是同步代码块？
同步代码块就是将可能会发生线程安全问题的代码给包裹起来
private Object obj = new Object();// 自定义多线程同步锁
public void sale() {
synchronized (obj ) {
if (trainCount > 0) {
try {
Thread.sleep(10);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "出售第" + (100 - trainCount + 1) + "张票");
trainCount--;
}
}
}
第二种：使用同步函数
什么是同步函数？
使用synchronized 修饰的函数称为同步函数
public synchronized void sale() {
if (trainCount > 0) {
try {
Thread.sleep(40);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "出售第" +(100 - trainCount + 1) + "张票");
trainCount--;
}
}
动脑筋思考一下，同步函数使用的是什么锁？怎样证明呢？
同步函数使用this锁
证明方式: 一个线程使用同步代码块(this明锁),另一个线程使用同步函数。如果两个线程能实现同步，说明同步函数使用的是this锁。
第三种：使用静态同步函数
什么是静态同步函数？
同步函数上加上static关键字修饰或者使用线程类.class文件字节码
public static synchronized void sale() {
if (trainCount > 0) {
try {
Thread.sleep(40);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "出售第" + (100 - trainCount + 1) + "张票");
trainCount--;
}
}
再动脑筋思考一下，同步函数使用的是什么锁？怎样证明呢？
静态同步函数使用的锁是当前线程类的字节码文件
证明方式: 一个线程使用当前线程类的字节码文件,另一个线程使用静态同步函数。如果两个线程能实现同步，说明静态同步函数使用的锁是当前线程类的字节码文件。
6、多线程死锁问题
什么是多线程死锁？
同步中嵌套同步，锁没有来得及释放，一直等待，就会导致死锁。
下面就拿买火车票来演示一下死锁问题：
class ThreadTrain implements Runnable {
// 这是总票数,多个线程会同时共享资源
private int trainCount = 100;
public boolean flag = true;
private Object obj= new Object();
@Override
public void run() {
if (flag) {
while (trainCount > 0) {
synchronized (obj) {
//锁(同步代码块)在什么时候释放？ 代码执行完会自动释放锁
//如果flag为true 先拿到 obj锁,再拿到this锁才能执行
//如果flag为false先拿到this,再拿到obj锁才能执行
sale();
}
}
} else {
while (trainCount > 0) {
sale();
}
}
}
/**
* @methodDesc: 功能描述:(出售火车票)
*/
public synchronized void sale() {
synchronized (obj) {
if (trainCount > 0) {
try {
Thread.sleep(40);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "出售第" + (100 - trainCount + 1) + "张票");
trainCount--;
}
}
}
}
public class DeadlockThread {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ThreadTrain threadTrain = new ThreadTrain(); // 创建一个实例
Thread thread1 = new Thread(threadTrain, "一号窗口");
Thread thread2 = new Thread(threadTrain, "二号窗口");
//此时flag=true,线程thread1执行synchronized代码块，拿到obj锁
thread1.start();
//让main函数主线程休眠40ms
Thread.sleep(40);
threadTrain.flag = false;
//此时flag=false，线程thread2执行synchronized函数，拿到this锁
thread2.start();
}
}
//此时线程thread1需要线程thread2的this锁，线程thread2需要线程thread1的obj锁，互相要锁，并且互相都不释放，就会产生死锁问题。
那么怎样可以避免死锁呢？
最好的方法就是不要在同步中嵌套同步
作者：有头发的代码匠
