2021-08-16

最新推荐文章于 2021-11-17 11:36:58 发布

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分类专栏：笔记

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java学习

线程安全问题

多个线程能修改同一个共享数据，就会发生线程安全问题

就有我们模拟多个用户同时从银行账户里面取钱，如果用户取钱数小于等于当前账户余额，则提示取款成功，并将余额减去取款钱数，如果余额不足，则提示余额不足，取款失败。

Account 类：银行账户类，里面有一些账户的基本信息，以及操作账户信息的方法

DrawThread类：继承了Thread，是一个多线程类，用于模拟多个用户操作同一个账户的信息

DrawTest：测试类

这时我们运行程序可能会看到如下运行结果：

甲取钱成功 800.0
乙取钱成功 800.0
    余额为 200.0
    余额为 -600.0

余额竟然为-600，余额不足也能取出钱来，这就是线程安全问题。因为线程调度的不确定性，出现了偶然的错误。

解决线程安全问题

1.同步代码块

解决线程问题，可以引入同步监视器解决。

synchronized(obj){

　　//此处的代码就是同步代码块

}

 @Override
    public void run() {
        
        synchronized(account) {
            if(account.getBalance()>drawAmount) {
                System.out.println(getName()+"取钱成功"+" "+drawAmount);
                try {
                    Thread.sleep(1);
                }catch(Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                account.setBalance(account.getBalance()-drawAmount);
                System.out.println("\t余额为"+" "+account.getBalance());
            }else {
                System.out.println("余额不足，取钱失败");
            }
        }

使用account作为同步监视器，任何线程在进入下面同步代码块之前，必须先获得account账户的锁定，其他线程无法获得锁，也就无法修改它
这种做法符合："加锁-修改-释放锁"的逻辑

2.同步方法

同步方法是使用synchronized关键字来修饰某个方法。对于 synchronized修饰的实例方法**（非 static方法）**，不需要显式指定同步监视器，同步方法的同步监视器是this，也就是调用该方法的对象。

public synchronized void 方法名(){

　　//具体代码

}

3.同步锁

提出了功能强大的线程同步机制——通过显示定义同步锁对对象实现同步，由LOCK对象充当。

常用锁：ReentrantLock（可重入锁），可以对对象进行显示加锁，释放锁。。

class X{
    //定义锁对象
    private final ReentrantLock lock=new ReentrantLock();
    //...
    //定义需要保护线程安全的方法
    public void m() {
        //加锁
        lock.lock();
        try {
            //需要保证线程安全的代码
            //...method body
        }finally {
            //释放锁
            lock.unlock();
        }
    }
     
}

死锁

当两个线程相互等待对方释放同步监视器时就会发生死锁，Java虚拟机没有监测，也没有采取措施来处理死锁情况，所以多线程编程时应该采取措施避免死锁岀现。一旦岀现死锁，整个程序既不会发生任何异常，也不会给出任何提示，只是所有线程处于阻塞状态，无法继续。

死锁是很容易发生的，尤其在系统中出现多个同步监视器的情况下

线程池

使用线程池可以提高性能。在需要创建大量生存期很短暂的线程的程序中，可以考虑使用线程池。

线程池在系统启动时即创建大量空闲的线程，程序将一个 Runnable对象或 Callable对象传给线程池，线程池就会启动一个空闲的线程来执行它们的run()或call()方法，当run()或call()方法执行结束后，该线程并不会死亡，而是再次返回线程池中成为空闲状态，等待执行下一个Runnable对象的run()或call()方法。

创建线程池的常用方法

newSingleThreadExecutor

单线程的线程池。这个线程池中只有一个线程在工作，就如单线程执行所有任务。如果因为异常结束的话，就会有新线程来替代他。同时所有任务的执行顺序都是按照任务的提交顺序来执行。
newFixedThreadPool

固定大小的线程池。每提交一个任务创建一个线程，直到线程达到线程池的最大值，并且一旦达到最大值就会保持不变，如果因为异常结束的话，线程池会补充新线程。
newCachedThreadPool

可以缓存的线程池。如果线程池的大小超过了处理任务所需要的线程，那么就会回收部分空闲（60秒不执行任务）的线程，当任务数增加时，此线程池又可以智能的添加新线程来处理任务。此线程池不会对线程池大小做限制，线程池大小完全依赖于操作系统（或者说JVM）能够创建的最大线程大小。
newScheduledThreadPool

建一个大小无限的线程池。此线程池支持定时以及周期性执行任务的需求。