多线程概述(2)

多线程概述(2)

4.多线程安全问题

（1）安全问题的发生

在售票案例中，极有可能碰到的“意外”情况，比如一张同样的票被打印多次，或者打印的票号为0甚至是负数，这些情况都是由多线程操作共享资源所导致的线程安全问题。

例如

class Ticket implements Runnable
{
	private int tickets = 100;//共有100张票
	public void run()
	{
		while(true)
		{
			if(tickets>0)
			{
				try{
					Thread.sleep(10);//模拟了售票耗时过程。
				} catch(InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在发售第"+tickets--+"张票");//
			}
		}
	}
}
class Demo
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		Ticket t = new Ticket();
		//创建并开启了4个线程，模拟同时售票
		new Thread(t,"窗口1").start();
		new Thread(t,"窗口2").start();
		new Thread(t,"窗口3").start();
		new Thread(t,"窗口4").start();
	}
}

问题产生的原因：

1. 线程任务中在操作共享的数据。
2. 线程任务操作共享数据的代码有多条(运算有多个)。

(2)加入同步的好处和缺点

好处：可以解决多线程安全问题

缺点：降低了程序的性能。每个线程都要去判断锁机制，那么会增加程序运行的负担，同时只要做判断，CPU都要处理，那么也会消耗CPU的资源。即就是加同步会降低程序的性能。

举例

class Ticket implements Runnable
{
	private int tickets = 100;
	//定义同步代码块的标记对象。相当与锁的功能
	//private Object obj = new Object();
	public void run()
	{
		while(true)
		{
			//使用同步代码块解决线程安全问题。
			synchronized(new Object())
			{
				if(tickets>0)
				{	//由于run方法是复写接口中的，run方法没有抛出异常， 此时这里只能捕获异常，而不能抛出
                try{Thread.sleep(10);}catch(InterruptedException e){
                
                }
					System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在发售第"+tickets--+"张票");
				}
			}
		}
	}
}

多个线程操作了共享数据，并且操作共享数据的代码有多句，必须使用同步代码块来解决，当线程任务代码只会有一个线程执行时，加不加同步都可以。当线程任务代码会有被多个线程执行时，这时需要加同步，但是加同步时一定要保证多个线程使用的是同一把锁。上述代码发生的安全问题就是因为每个线程都有自己的Object对象作为自己的锁。

同步的前提：必须保证多个线程在同步中使用的是同一个锁。

(3)多线程问题的应用

class Demo
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		Bank bank = new Bank();
		Consumer cons1 = new Consumer(bank);
		Consumer cons2 = new Consumer(bank);
		Thread t1 = new Thread(cons1);
		Thread t2 = new Thread(cons2);
		t1.start();
		t2.start();
	}
}
class Bank
{
	//sum代表银行
	private int sum ;
	//定义同步的锁对象
	private Object obj = new Object();
	//给银行存钱
	public void add(int num)
	{
		//加同步解决安全问题
		synchronized(obj)
		{
		sum = sum + num;
		//显示银行中总钱数
		System.out.println("银行中的钱有："+sum);
		}
	}
}
//描述储户，每个用户都会给银行中存放钱，存钱这个行为应该是要被多个线程操作
class Consumer implements Runnable 
{
	private Bank bank ;
	Consumer(Bank bank)
	{
		this.bank = bank;
	}
	//多线程要操作的存储钱的过程
	public void run()
	{
		//循环三次，每次存放100元
		for (int i=1;i<=3 ;i++ )
		{
			bank.add(100);
		}
	}
}