本文详细介绍了Java中多线程同步的重要性以及实现方式，包括同步方法和同步代码块的使用。通过抢票和银行取钱的实例，演示了无同步机制可能导致的问题以及使用synchronized关键字解决线程安全问题。同时，文章还探讨了多线程处理ArrayList集合时同步代码块的应用，确保了集合操作的正确性。
一、多线程同步
1、为什么需要同步
- java允许多线程并发控制，当多个线程同时操作一个可共享的资源变量时（如数据的增删改查，将会导致数据不准确，相互之间产生冲突，因此加入同步锁以避免在该线程没有完成操作之前，被其他线程的调用，从而保证了该变量的唯一性和准确性
2、实现同步的方式
①、同步方法
- synchronized关键字修饰的方法，由于java的每个对象都有一个内置锁，当用此关键字修饰方法时，内置锁会保护整个方法。在调用该方法前，需要获得内置锁，否则就处于阻塞状态
- 代码如：public synchronized void save(){}
- synchronized关键字也可以修饰静态方法，此时如果调用该静态方法，将会锁住整个类
②、同步代码块
- synchronized关键字修饰的语句块，被该关键字修饰的语句块会自动被加上内置锁，从而实现同步
- 代码如：synchronized(object){}
- 同步代码块是一种高开销的操作，因此应该尽量减少同步的内容，通常没有必要同步整个代码块，使用synchronized代码块同步关键代码即可
二、抢票线程同步
1、代码演示（没有使用同步方法的多线程抢票，线程不安全）
- 创建一个BuyTicket实现Runnable接口
public class BuyTicket implements Runnable{
//票数
private int tickets=10;
//线程停止标志类
boolean flag=true;
public void run() {
while (flag){
try {
buy();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
//同步方法
private void buy() throws InterruptedException {
if (tickets<=0){
flag=false;
return;
}
//模拟延时
Thread.sleep(10);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"买到了第------->"+tickets--+"张票");
}
}
- 测试
//不安全的买票
public class BuyTicketTest {
public static void main(String[] args) {
BuyTicket buyTicket = new BuyTicket();
new Thread(buyTicket,"你").start();
new Thread(buyTicket,"我").start();
new Thread(buyTicket,"黄牛党").start();
}
}
- 运行结果
2、代码演示（使用synchronized同步方法，使得线程安全）
- 创建一个BuyTicket实现Runnable接口
public class BuyTicket implements Runnable{
//票数
private int tickets=1000;
//线程停止标志类
boolean flag=true;
public void run() {
while (flag){
try {
buy();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
//同步方法
private synchronized void buy() throws InterruptedException {
if (tickets<=0){
flag=false;
return;
}
//模拟延时
Thread.sleep(1);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"买到了第------->"+tickets--+"张票");
}
}
- 测试
//不安全的买票
public class BuyTicketTest {
public static void main(String[] args) {
BuyTicket buyTicket = new BuyTicket();
new Thread(buyTicket,"你").start();
new Thread(buyTicket,"我").start();
new Thread(buyTicket,"黄牛党").start();
}
}
- 运行结果
三、银行取钱线程同步
1、代码演示（不使用同步代码块前，爸爸和妈妈两个线程同时取银行取钱，线程不安全）
- 创建一个银行账户Account类
//银行账户
public class Account{
int money;
String name;
public Account(int money,String name) {
this.money = money;
this.name = name;
}
}
- 创建一个DoBank类继承Thread类
//银行类继承Thread类
public class DoBank extends Thread{
//账号
Account account;
//要取多少钱
int getMoney;
//剩余多少钱
int nowMoney;
public DoBank(Account account,int getMoney,String name){
super(name);
this.account=account;
this.getMoney=getMoney;
}
@Override
public void run() {
//判断是否有钱
if (account.money-getMoney<0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"钱不够，取不了");
return;
}
//模拟延时
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//卡内余额
System.out.println(account.name+"被取前余额为："+account.money);
account.money=account.money-getMoney;
System.out.println(this.getName()+"取了："+getMoney);
System.out.println(account.name+"被"+this.getName()+"取后余额为："+account.money);
//手里的钱
nowMoney=nowMoney+getMoney;
System.out.println(this.getName()+"手里现在有："+nowMoney);
}
}
- 测试
public class BankTest {
public static void main(String[] args) {
//创建一个账户类
Account account = new Account(100, "生活费");
//创建爸爸和妈妈两条线程
DoBank baba = new DoBank(account, 80, "爸爸");
DoBank mama = new DoBank(account, 40, "妈妈");
baba.start();
mama.start();
}
}
- 运行结果
2、代码演示（使用了代码块锁，保证了多线程取钱时候的安全，不会出现负数）
- 创建一个银行账户Account类
//银行账户
public class Account{
int money;
String name;
public Account(int money,String name) {
this.money = money;
this.name = name;
}
}
- 创建一个DoBank类继承Thread类
//银行类继承Thread类
public class DoBank extends Thread{
//账号
Account account;
//要取多少钱
int getMoney;
//剩余多少钱
int nowMoney;
public DoBank(Account account,int getMoney,String name){
super(name);
this.account=account;
this.getMoney=getMoney;
}
@Override
public void run() {
//同步代码块锁，需要锁变化的量（增删改查的量 ）即账户account，而不是银行bank
synchronized (account){
//判断是否有钱
if (account.money-getMoney<0){
System.out.println(account.name+"钱不够，取不了");
return;
}
//模拟延时
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//卡内余额
System.out.println(account.name+"被取前余额为："+account.money);
account.money=account.money-getMoney;
System.out.println(this.getName()+"取了："+getMoney);
System.out.println(account.name+"被"+this.getName()+"取后余额为："+account.money);
//手里的钱
nowMoney=nowMoney+getMoney;
System.out.println(this.getName()+"手里现在有："+nowMoney);
}
}
}
- 测试
public class BankTest {
public static void main(String[] args) {
//创建一个账户类
Account account = new Account(100, "生活费");
//创建爸爸和妈妈两条线程
DoBank baba = new DoBank(account, 80, "爸爸");
DoBank mama = new DoBank(account, 40, "妈妈");
baba.start();
mama.start();
}
}
- 运行结果
四、多线程处理ArrayList集合
1、多线程处理List集合（不使用同步代码块锁，使得添加的结果与最终的集合大小不一样）
- 测试
public class UnSafaList {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Object> list = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
new Thread(()->{
list.add(Thread.currentThread().getName());
}).start();
}
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("多线程处理后的集合大小应该为1000");
System.out.println("实际的集合大小为"+list.size());
}
}
- 运行结果
2、多线程处理List集合（使用了同步代码块，使得多线程处理集合变得安全了）
- 测试
public class UnSafaList {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Object> list = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
new Thread(()->{
synchronized (list){
list.add(Thread.currentThread().getName());
}
}).start();
}
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("多线程处理后的集合大小应该为1000");
System.out.println("实际的集合大小为"+list.size());
}
}
- 运行结果
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