线程同步（synchronzied）和死锁

最新推荐文章于 2024-07-10 21:31:13 发布

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分类专栏： java基础（SE）文章标签：线程同步 lock接口死锁

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_39380737/article/details/81118562

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本文探讨了多线程环境中常见的线程安全问题，并通过具体示例解释了如何使用同步代码块、同步方法及Lock接口来解决这些问题。此外，还讨论了同步机制中的死锁现象及其成因。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

线程安全问题：
模拟买票：

public class Ticket implements Runnable {
    // 共100票
    int ticket = 100;
    @Override
    public void run() {
            while(true）         
                if(ticket>0){
                    try {
                        Thread.sleep(1);
                    } catch (InterruptedException e) {                  
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在卖票"+ticket--);
                }
                }
            }
}
public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建票对象
        Ticket ticket = new Ticket();
        //创建3个窗口
        Thread t1  = new Thread(ticket, "窗口1");
        Thread t2  = new Thread(ticket, "窗口2");
        Thread t3  = new Thread(ticket, "窗口3");

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

实现效果：
这里写图片描述
注意：
票数出现异常（出现重复、负数情况）
分析出现的原因：比如三个线程抢占一个cup资源，窗口只有1张票了，t1判断过后，还没走打印语句，被t2抢占了,t2进行判断过后，也没有走打印语句，被t3抢占了，走打语句，票变成0了，可是这个时候t2从阻塞状态恢复过来，走打印语句，票变成了-1，这个时候恰好t1也从阻塞状态恢复过来，走打印语句，票变成了-2），就出现了问题）
解决线程安全问题：线程同步
**java中提供了线程同步机制，它能够解决上述的线程安全问题。
线程同步的方式有两种：**
方式1：同步代码块
方式2：同步方法
同步代码块
同步代码块: 在代码块声明上加上synchronized

synchronized (锁对象) {
    可能会产生线程安全问题的代码
}

同步代码块中的锁对象可以是任意的对象；但多个线程时，要使用同一个锁对象才能够保证线程安全。

使用同步代码块，对电影院卖票案例中Ticket类进行如下代码修改：
public class Ticket implements Runnable {
    //共100票
    int ticket = 100;
    //定义锁对象
    Object lock = new Object();
    @Override
    public void run() {
        //模拟卖票
        while(true){
            //同步代码块
            synchronized (lock){
                if (ticket > 0) {
                    //模拟电影选坐的操作
                    try {
                        Thread.sleep(10);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在卖票:" + ticket--);
                }
            }
        }
    }
}

当使用了同步代码块后，上述的线程的安全问题，解决了。

同步方法
同步方法：在方法声明上加上synchronized

public synchronized void method(){
    可能会产生线程安全问题的代码
}

同步方法中的锁对象是 this

使用同步方法，对电影院卖票案例中Ticket类进行如下代码修改：
public class Ticket implements Runnable {
    //共100票
    int ticket = 100;
    //定义锁对象
    Object lock = new Object();
    @Override
    public void run() {
        //模拟卖票
        while(true){
            //同步方法
            method();
        }
    }

//同步方法,锁对象this
    public synchronized void method(){
        if (ticket > 0) {
            //模拟选坐的操作
            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在卖票:" + ticket--);
        }
    }
}

静态同步方法: 在方法声明上加上static synchronized

public static synchronized void method(){
可能会产生线程安全问题的代码
}

静态同步方法中的锁对象是类名.class
LOCK接口
Lock提供了一个更加面对对象的锁，在该锁中提供了更多的操作锁的功能。
我们使用Lock接口，以及其中的lock()方法和unlock()方法替代同步，对电影院卖票案例中Ticket类进行如下代码修改：
public class Ticket implements Runnable {
//共100票
int ticket = 100;

//创建Lock锁对象
Lock ck = new ReentrantLock();

@Override
public void run() {
    //模拟卖票
    while(true){
        ck.lock();
            if (ticket > 0) {
                //模拟选坐的操作
                try {
                    Thread.sleep(10);                       System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在卖票:" + ticket--);
                } catch (InterruptedException e) {
                    finally{
                    ck.unlock();
                    }
                }                   
            }           
    }
}

}
死锁：
同步锁使用的弊端：当线程任务中出现了多个同步(多个锁)时，如果同步中嵌套了其他的同步。这时容易引发一种现象：程序出现无限等待，这种现象我们称为死锁。

synchronzied(A锁){
    synchronized(B锁){

}
}

总结：
同步锁
多个线程想保证线程安全，必须要使用同一个锁对象
同步代码块

     synchronized (锁对象){
可能产生线程安全问题的代码

}
同步代码块的锁对象可以是任意的对象

同步方法

         public synchronized void method()
              可能产生线程安全问题的代码
}

        同步方法中的锁对象是 this

静态同步方法

public synchronized void method()
              可能产生线程安全问题的代码
}

静态同步方法中的锁对象是类名.class

多线程有几种实现方案，分别是哪几种?
a, 继承Thread类
b, 实现Runnable接口
c, 通过线程池，实现Callable接口

同步有几种方式，分别是什么?
a,同步代码块
b,同步方法
静态同步方法

启动一个线程是run()还是start()?它们的区别?
启动一个线程是start()
区别：
start：启动线程，并调用线程中的run()方法
run : 执行该线程对象要执行的任务

sleep()和wait()方法的区别
sleep: 不释放锁对象, 释放CPU使用权
在休眠的时间内，不能唤醒
wait(): 释放锁对象, 释放CPU使用权
在等待的时间内，能唤醒

为什么wait(),notify(),notifyAll()等方法都定义在Object类中
锁对象可以是任意类型的对象