线程同步——产生负值

package thread;
/*
 * 线程同步
 * 线程安全
 */
public class ThreadSafeTest implements Runnable{
    int num=10;//设置当前总票数
    public static void main(String[] args) {
        ThreadSafeTest t= new ThreadSafeTest();//实例化类对象
        //以该类对象分别实例化4个线程
        Thread tA=new Thread(t);
        Thread tB=new Thread(t);
        Thread tC=new Thread(t);
        Thread tD=new Thread(t);
        //分别启动线程
        tA.start();
        tB.start();
        tC.start();
        tD.start();
    }
    @Override
    public void run() {
        while(true){
            if(num>0) {
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("tickets"+num--);
            }
        }
        
    }

}



### 同步计数器的工作机制与实现 同步计数器是一种用于多线程环境下的工具类,通常用来协调多个线程之间的执行顺序。它允许一个或多个线程等待其他线程完成某些操作后再继续运行。以下是关于同步计数器的详细分析及其工作机制。 #### 工作原理概述 同步计数器的核心功能是维护一个内部计数值,并基于该值控制线程的行为。当某个线程调用了计数器的相关方法(如 `countDown` 或 `await`),计数器会更新其状态并决定是否释放阻塞中的线程。具体来说: - **初始化阶段**:创建同步计数器对象时需指定初始计数值 N。 - **倒计时逻辑**:每当有线程调用 `countDown()` 方法,计数值就会减少 1。如果当前计数值达到零,则表示所有必要的条件均已满足,任何因调用 `await()` 而被阻塞的线程都将被唤醒。 - **阻塞行为**:如果有线程调用了 `await()` 方法,在计数值未降为零之前,这些线程会被挂起直到计数值变为零或者超时发生。 这种设计模式非常适合于场景如下情况之一的情况: - 多个生产者向共享缓冲区写入数据后通知消费者开始处理; - 确保一组任务全部完成后才启动后续流程;等等[^1]。 #### 实现细节探讨 以 Java 中常见的 CountDownLatch 类为例来说明其实现方式。CountDownLatch 是一种典型的同步辅助类,它的主要特点是只支持一次性的倒计时操作——一旦进入终止状态就不能重置。 ##### 数据结构部分 ```java private final int count; // 初始设定的最大计数值 private volatile int state; // 当前剩余待减去的数量,默认等于 count 值 ``` 上述字段定义表明了两个重要属性:“state”变量采用 volatile 关键字修饰以保障可见性和有序性,“count”则固定记录原始目标数量不可更改。 ##### 核心方法解析 1. 构造函数设置初值: ```java public CountDownLatch(int count) { if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0"); this.count = count; this.state = count; } ``` 2. 减少计数的方法: ```java public void countDown() { synchronized(this){ --state; if(state==0){ notifyAll(); // 如果已经到达终点,则解除所有处于等待状态的线程封锁 } } } ``` 3. 阻塞直至计数归零: ```java public void await() throws InterruptedException{ synchronized(this){ while(state>0){ wait(); } } } ``` 以上代码片段展示了如何利用基本的对象监视器机制(`synchronized`, `wait`, 和 `notifyAll`)构建出高效的同步原语。值得注意的是,为了防止虚假唤醒等问题的发生,应该始终在一个循环体内检查实际的状态变化再做进一步动作[^2]。 #### 特殊案例讨论 针对特定条件下是否仍需触发 PCB 等待队列的通知这一问题,答案取决于具体的业务需求以及系统的设计哲学。一般而言,只要存在可能影响到其它依赖方的操作均应发出信号告知相关组件重新评估自身状况。即使当前资源计数仍然保持负值也意味着某种异常情形的存在,因此有必要让关联实体知晓以便采取适当措施应对潜在风险[^3]。 ---
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