Java多线程同步机制 - 线程生命周期

 假如出现这样一个场景：多个窗口同时售卖一辆火车的票，此时为多线程问题，那么此时判断票数和对票数进行加减操作是必须一起完成，要么不一起完成，是一个原语（原子操作）的概念。假如不对这两个步骤进行限制那么此程序存在线程的安全问题：打印车票时，会出现重票、错票

例如：窗口一判断此时还有20张票刚要进行出票，但是此时窗口二抢到了线程由于窗口一还没有出票，此时票数还是为20那么就会出现了同时发售第20张票的问题。
 * 1.线程安全问题存在的原因？
 *   由于一个线程在操作共享数据过程中，未执行完毕的情况下，另外的线程参与进来，导致共享数据存在了安全问题。

 * 2.如何来解决线程的安全问题？
 *      必须让一个线程操作共享数据完毕以后，其它线程才有机会参与共享数据的操作。

 * 3.java如何实现线程的安全：线程的同步机制

      
 *         方式一：同步代码块（主要是同步监视器应该传入什么）
 *         synchronized(同步监视器){
 *             //需要被同步的代码块（即为操作共享数据的代码）
 *         }
 *         1.共享数据：多个线程共同操作的同一个数据(变量)
 *         2.同步监视器：由一个类的对象来充当。哪个线程获取此监视器，谁就执行大括号里被同步的代码。俗称：锁
 *         要求：所有的线程必须共用同一把锁！也就是说必须传入同一个对象
 *         注：在实现的方式中，考虑同步的话，可以使用this来充当锁。但是在继承的方式中，慎用this!

 *         方式二：同步方法
 *         将操作共享数据的方法声明为synchronized。即此方法为同步方法，能够保证当其中一个线程执行
 *         此方法时，其它线程在外等待直至此线程执行完此方法。
 *         >同步方法的锁：this
 
 * 4.线程的同步的弊端：由于同一个时间只能有一个线程访问共享数据，效率变低了。

方式一：同步代码块示例（指定同步的代码块）

1）、实现的方法创作多线程，由于只实例化了一个window2的对象，所以同步监视器可以传入this本身类的对象

class Window2 implements Runnable {
	int ticket = 100;// 共享数据
//	Object obj = new Object();
	public void run() {
		while (true) {
			synchronized (this) {//this表示当前对象，本题中即为w
				if (ticket > 0) {
					try {
						Thread.currentThread().sleep(10);
					} catch (InterruptedException e) {
						// TODO Auto-generated catch block
						e.printStackTrace();
					}
					System.out.println(Thread.currentThread().getName()
							+ "售票，票号为：" + ticket--);
				}
			}
		}
	}
}

public class TestWindow2 {
	public static void main(String[] args) {
		Window2 w = new Window2();
		Thread t1 = new Thread(w);
		Thread t2 = new Thread(w);
		Thread t3 = new Thread(w);

		t1.setName("窗口1");
		t2.setName("窗口2");
		t3.setName("窗口3");

		t1.start();
		t2.start();
		t3.start();
	}
}

2）继承方式   创建了一个静态的Object对象实例 （因为创建了3个window3的对象不是唯一的实例，所以不能用this）

//模拟火车站售票窗口，开启三个窗口售票，总票数为100张
//存在线程的安全问题--->使用同步代码块处理。
class Window3 extends Thread {
	static int ticket = 100;
	static Object obj = new Object();

	public void run() {
		while (true) {
			// synchronized (this) {//在本问题中，this表示：w1,w2,w3
			synchronized (obj) {
				// show();
				if (ticket > 0) {
					try {
						Thread.currentThread().sleep(10);
					} catch (InterruptedException e) {
						// TODO Auto-generated catch block
						e.printStackTrace();
					}
					System.out.println(Thread.currentThread().getName()
							+ "售票，票号为：" + ticket--);
				}
			}
		}
	}

	public synchronized void show() {// this充当的锁
		if (ticket > 0) {
			try {
				Thread.currentThread().sleep(10);
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "售票，票号为："
					+ ticket--);
		}
	}
}

public class TestWindow3 {
	public static void main(String[] args) {
		Window3 w1 = new Window3();
		Window3 w2 = new Window3();
		Window3 w3 = new Window3();

		w1.setName("窗口1");
		w2.setName("窗口2");
		w3.setName("窗口3");

		w1.start();
		w2.start();
		w3.start();

	}

}

方式二：同步方法（指定同步的方法）用synchronized方法修饰这个方法，则整个方法都是同步的

class Window4 implements Runnable {
	int ticket = 100;// 共享数据

	public void run() {
		while (true) {
			show();
		}
	}

	public synchronized void show() {
		
		if (ticket > 0) {
			try {
				Thread.currentThread().sleep(10);
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "售票，票号为："
					+ ticket--);
		}

	}
}

public class TestWindow4 {
	public static void main(String[] args) {
		Window4 w = new Window4();
		Thread t1 = new Thread(w);
		Thread t2 = new Thread(w);
		Thread t3 = new Thread(w);

		t1.setName("窗口1");
		t2.setName("窗口2");
		t3.setName("窗口3");

		t1.start();
		t2.start();
		t3.start();
	}
}

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