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java 多线程-2

开发技术 开发技术 2周前 (09-12) 16次浏览

七、线程生命周期

没错,线程也是有生命周期的。就好像人类有出生、儿童、青年、中年、晚年、死亡一般。下面是线程的生命周期图:
java 多线程-2

八、线程的安全问题

所谓线程不安全【并发问题】,举个例子来说,如卖票,会出现重票、错票等现象,这就是线程不安全的。

并行:多个CPU同时执行多个任务。比如:多个人同时做不同的事

并发:一个CPU(采用时间片)同时执行多个任务。比如:秒杀、多个人做同一件事

如:

/**
 * 创建三个窗口买票,共100张票。用Runnable接口实现
 */
public class RunMainRunnable {
    public static void main(String[] args) {
        Window window = new Window();
        // 创建三个线程
        Thread win1 = new Thread(window);
        Thread win2 = new Thread(window);
        Thread win3 = new Thread(window);
        // 设置线程的名字
        win1.setName("窗口一:");
        win2.setName("窗口二:");
        win3.setName("窗口三:");
        // 启动线程
        win1.start();
        win2.start();
        win3.start();
    }
}

class Window implements Runnable{
    private int ticket = 100; // 定义100张票
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            if (ticket > 0) {
                try {
                    Thread.sleep(100); // 调用此方法,让效果明显一点
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"获取到了第"+ticket+"票");
                ticket--;
            }else{
                break;
            }
        }
    }
}

运行结果:出现了重票
java 多线程-2

问题分析:

之所以会出现重票、错票等问题,就是因为出现了线程不安全。【假设此时ticket=7】在if判断中,如当窗口一获得cpu后,首先判断ticket>0会真,执行打印语句输出“窗口一:获取到了第7票”,此时窗口二获得cpu【注意:窗口一并未执行“ticket–;”,ticket依然为7】,判断ticket>0为真,执行打印语句输出“窗口二:获取到了第7票”,此时窗口三获得cpu【注意:窗口二并未执行“ticket–;”,ticket依然为7】,判断ticket>0为真,执行打印语句输出“窗口三:获取到了第7票”。便会出现重票。这在实际生活当中,肯定是不允许的,那我们该如何解决线程的安全问题呢?

九、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. 什么是同步的代码?
    • 操作共享数据的代码,即为需要被同步的代码。
  2. 什么是共享数据?
    • 多个线程共同操作的变量。比如:ticket就是共享数据。
  3. 什么是同步监视器
    • 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。

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为同步的。

总结

好处:同步的方式,解决了线程的安全问题。

坏处:操作同步代码时,只能有一个线程参与,其他线程等待。相当于是一个单线程的过程,效率低。 —局限性

eg1:方式一:同步代码块

/**
 * 创建三个窗口买票,共100张票。用Runnable接口实现
 */
public class RunMainRunnable {
    public static void main(String[] args) {
        Window window = new Window();
        // 创建三个线程
        Thread win1 = new Thread(window);
        Thread win2 = new Thread(window);
        Thread win3 = new Thread(window);
        // 设置线程的名字
        win1.setName("窗口一:");
        win2.setName("窗口二:");
        win3.setName("窗口三:");
        // 启动线程
        win1.start();
        win2.start();
        win3.start();
    }
}

/**
 * 方式一;同步代码块
 */
class Window implements Runnable{
    private int ticket = 100; // 定义100张票
    private Object object = new Object();
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
           synchronized (object){  // 同步代码块
               if (ticket > 0) {
                   try {
                       Thread.sleep(100); // 调用此方法,让效果明显一点
                   } catch (InterruptedException e) {
                       e.printStackTrace();
                   }
                   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"获取到了第"+ticket+"票");
                   ticket--;
               }else{
                   break;
               }
           }
        }
    }
}

eg2:方式二:同步方法

/**
 * 创建三个窗口买票,共100张票。用Runnable接口实现
 */
public class RunMainRunnable {
    public static void main(String[] args) {
        Window window = new Window();
        // 创建三个线程
        Thread win1 = new Thread(window);
        Thread win2 = new Thread(window);
        Thread win3 = new Thread(window);
        // 设置线程的名字
        win1.setName("窗口一:");
        win2.setName("窗口二:");
        win3.setName("窗口三:");
        // 启动线程
        win1.start();
        win2.start();
        win3.start();
    }
}

/*
方式二;同步方法
* */
class Window implements Runnable{
    private int ticket = 100; // 定义100张票
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            show();// 调用同步方法
            if (ticket == 0) {
                break; // 用来结束循环
            }
        }
    }

    // 定义一个私有方法
    private synchronized void show() { // 加synchronized关键字,使其成为一位同步方法。同步监视器或锁即为:this
        if (ticket > 0) {
            try {
                Thread.sleep(100); // 调用此方法,让效果明显一点
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"获取到了第"+ticket+"票");
            ticket--;
        }
    }
}


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