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  • 线程的同步机制(概念、线程安全、死锁)

    1. 背景

    例子:创建个窗口卖票,总票数为100张.使用实现Runnable接口的方式
    *
    * 1.问题:卖票过程中,出现了重票、错票 -->出现了线程的安全问题
    * 2.问题出现的原因:当某个线程操作车票的过程中,尚未操作完成时,其他线程参与进来,也操作车票。
    * 3.如何解决:当一个线程a在操作ticket的时候,其他线程不能参与进来。直到线程a操作完ticket时,其他线程才可以开始操作ticket。这种情况即使线程a出现了阻塞,也不能被改变。
    

    2. Java解决方案:同步机制

    在Java中,我们通过同步机制,来解决线程的安全问题。
    

    2.1 方式一:同步代码块

    *   synchronized(同步监视器){
    *      //需要被同步的代码
    *
    *   }
    *  说明:1.操作共享数据的代码,即为需要被同步的代码。  -->不能包含代码多了,也不能包含代码少了。
    *       2.共享数据:多个线程共同操作的变量。比如:ticket就是共享数据。
    *       3.同步监视器,俗称:锁。任何一个类的对象,都可以充当锁。
    *          要求:多个线程必须要共用同一把锁。
    *
    * 补充:在实现Runnable接口创建多线程的方式中,我们可以考虑使用this充当同步监视器。
           在继承Thread类创建多线程的方式中,慎用this充当同步监视器,考虑使用当前类充当同步监视器。
           
    

    2.2 方式二:同步方法

    *  如果操作共享数据的代码完整的声明在一个方法中,我们不妨将此方法声明同步的。
    
    *  关于同步方法的总结:
    *  1. 同步方法仍然涉及到同步监视器,只是不需要我们显式的声明。
    *  2. 非静态的同步方法,同步监视器是:this
    *     静态的同步方法,同步监视器是:当前类本身
    

    2.3 方式三:Lock锁 --- JDK5.0新增

    * 1. 面试题:synchronized 与 Lock的异同?
    *   相同:二者都可以解决线程安全问题
    *   不同:synchronized机制在执行完相应的同步代码以后,自动的释放同步监视器
    *        Lock需要手动的启动同步(lock(),同时结束同步也需要手动的实现(unlock())
    

    2.4 使用的优先顺序

    * Lock ---> 同步代码块(已经进入了方法体,分配了相应资源 ) ---> 同步方法(在方法体之外)
    

    3.利弊

    同步的方式,解决了线程的安全问题。---好处
    操作同步代码时,只能一个线程参与,其他线程等待。相当于是一个单线程的过程,效率低。
    

    4 面试题

    Java是如何解决线程安全问题的,有几种方式?并对比几种方式的不同
    
    synchronized和Lock方式解决线程安全问题的对比
    

    5. 线程安全的单例模式(懒汉式)

    线程安全的单例模式(懒汉式)

    class Bank{
    
        private Bank(){}
    
        private static Bank instance = null;
    
        public static Bank getInstance(){
            //方式一:效率稍差
    //        synchronized (Bank.class) {
    //            if(instance == null){
    //
    //                instance = new Bank();
    //            }
    //            return instance;
    //        }
            //方式二:效率更高
            if(instance == null){
    
                synchronized (Bank.class) {
                    if(instance == null){
    
                        instance = new Bank();
                    }
    
                }
            }
            return instance;
        }
    
    }
    
    面试题:写一个线程安全的单例模式。
            饿汉式。
            懒汉式:上面提供的。
    

    6. 死锁问题

    6.1 死锁的理解

    不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃,
    都在等待对方放弃自己需要的同步资源,就形成了线程的死锁
    

    6.2 说明

    * 1出现死锁后,不会出现异常,不会出现提示,只是所的线程都处于阻塞状态,
      无法继续
    * 2我们使用同步时,要避免出现死锁。
    

    6.3 举例

    前一个线程A执行先拿住s1(mutex)后,锁住s1,若后一个线程B执行先拿住s2,并锁住
    s2,此时A想要s2资源,B想要s1资源,两线程“互不想让”、互相等待对方先释放资源,于是形成了死锁!
    
    public static void main(String[] args) {
    
        StringBuffer s1 = new StringBuffer();
        StringBuffer s2 = new StringBuffer();
    
    
        new Thread(){
            @Override
            public void run() {
    
                synchronized (s1){
                    s1.append("a");
                    s2.append("1");
    
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    synchronized (s2){
                        s1.append("b");
                        s2.append("2");
    
                        System.out.println(s1);
                        System.out.println(s2);
                    }
    
                }
    
            }
        }.start();
    
    
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (s2){
    
                    s1.append("c");
                    s2.append("3");
    
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
    
                    synchronized (s1){
                        s1.append("d");
                        s2.append("4");
    
                        System.out.println(s1);
                        System.out.println(s2);
                    }
    
                }
            }
        }).start();
    
    }
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/Krisone/p/13138974.html
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