Java多线程总览及其两种实现方式

图一:

图二:


 1.线程安全问题存在的原因?
   由于一个线程在操作共享数据过程中,未执行完毕的情况下,另外的线程参与进来,导致共享数据存在了安全问题。
  
 2.如何来解决线程的安全问题?
      必须让一个线程操作共享数据完毕以后,其它线程才有机会参与共享数据的操作。
 
 3.java如何实现线程的安全:线程的同步机制
        
         方式一:同步代码块
         synchronized(同步监视器){
             //需要被同步的代码块(即为操作共享数据的代码)
         }
         1.共享数据:多个线程共同操作的同一个数据(变量)
         2.同步监视器:由一个类的对象来充当。哪个线程获取此监视器,谁就执行大括号里被同步的代码。俗称:锁
         要求:所有的线程必须共用同一把锁!
         注:在实现的方式中,考虑同步的话,可以使用this来充当锁。但是在继承的方式中,慎用this!
 
         方式二:同步方法
        将操作共享数据的方法声明为synchronized,即此方法为同步方法,能够保证当其中一个线程执行此方法时,
         其他线程在外等待直至此线程执行完此方法。
         >同步方法的锁:默认就是this,而且不能改,所以当继承方式实现多线程时就会,就会出现每个线程都有各自的一把锁
 
 4.线程的同步的弊端:由于同一个时间只能有一个线程访问共享数据,效率变低了。


示例代码1:

//使用实现Runnable接口的方式,售票(未加锁)
/*
* 此程序存在线程的安全问题:打印车票时,会出现重票、错票
*/

class Window1 implements Runnable {
	int ticket = 100;
	
	@Override
	public void run() {
		while(true) {
			if(ticket > 0) {
				try {
					Thread.currentThread().sleep(10);
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
				System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + ticket--);
			} else {
				break;
			}
		}
	}
}

public class TestWindow1 {
	public static void main(String[] args) {
		Window1 w = new Window1();
		Thread t1 = new Thread(w);
		Thread t2 = new Thread(w);
		Thread t3 = new Thread(w);
		t1.start();
		t2.start();
		t3.start();
	}
}

示例代码2:

//使用实现Runnable接口的方式,售票(已加锁:同步代码块)
/*
* 3.java如何实现线程的安全:线程的同步机制
* 		
* 		方式一:同步代码块
* 		synchronized(同步监视器){
* 			//需要被同步的代码块(即为操作共享数据的代码)
* 		}
* 		1.共享数据:多个线程共同操作的同一个数据(变量)
* 		2.同步监视器:由一个类的对象来充当。哪个线程获取此监视器,谁就执行大括号里被同步的代码。俗称:锁
* 		要求:所有的线程必须共用同一把锁!
* 		注:在实现的方式中,考虑同步的话,可以使用this来充当锁。但是在继承的方式中,慎用this!
* 
* 		方式二:同步方法
* 		
* 
*/

class Window2 implements Runnable {
	int ticket = 100;
	//Object obj = new Object();
	//Map map = new HashMap();
	
	@Override
	public void run() {
		while(true) {
			synchronized (this) {//此处的监听器对象可以是任意对象,可以是当前对象this,也可以是obj,也可以是map
				if(ticket > 0) {
					try {
						Thread.currentThread().sleep(10);
					} catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
					System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+ticket--);
				} else {
					break;
				}
			}
		}
	}
}

public class TestWindow2 {
	public static void main(String[] args) {
		Window2 w = new Window2();
		Thread t1 = new Thread(w);
		Thread t2 = new Thread(w);
		Thread t3 = new Thread(w);
		
		t1.start();
		t2.start();
		t3.start();
	}
}

示例代码3:

//使用实现Runnable接口的方式,售票(已加锁:同步方法)
/*
* 3.java如何实现线程的安全:线程的同步机制
* 		
* 		方式一:同步代码块
* 
* 		方式二:同步方法
* 		将操作共享数据的方法声明为synchronized,即此方法为同步方法,能够保证当其中一个线程执行此方法时,
* 		其他线程在外等待直至此线程执行完此方法。
* 		>同步方法的锁:默认就是this,而且不能改,所以当继承方式实现多线程时就会,就会出现每个线程都有各自的一把锁
* 
*/

class Window4 implements Runnable {
	int ticket = 100;
	
	@Override
	public void run() {
		while(true) {
			show();
		}
	}
	
	public synchronized void show() {
		if(ticket > 0) {
			try {
				Thread.currentThread().sleep(10);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+ticket--);
		}
	}
}

public class TestWindow4 {
	public static void main(String[] args) {
		Window4 w = new Window4();
		Thread t1 = new Thread(w);
		Thread t2 = new Thread(w);
		
		t1.start();
		t2.start();
	}
}

示例代码4:

//模拟火车站售票窗口,开启三个窗口售票,总票数为100张
//继承方式:存在线程的安全问题(已解决)
class Window3 extends Thread {
	static int ticket = 100;
	static Object obj = new Object();//多个线程必须共用同一对象充当一把锁
	
	@Override
	public void run() {
		while(true) {
			synchronized (obj) {//此处的对象需要所有的线程共用
				if(ticket > 0) {
					try {
						Thread.currentThread().sleep(50);
					} catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
					System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+ticket--);
				} else {
					break;
				}
			}
		}
	}
}

public class TestWindow3 {
	public static void main(String[] args) {
		Window3 w1 = new Window3();
		Window3 w2 = new Window3();
		
		w1.start();
		w2.start();
	}
}
注:继承方式只能用同步代码块,不能使用同步方法。

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