多线程安全和线程同步

问题

线程不安全问题

在多个线程使用同一个资源的时候，有可能存在一个资源被一个线程占有，但一系列操作(原子操作：不可再分割的操作)并未执行完成，执行过程中的资源被其他线程拿去用了。

同步

在一个线程执行原子操作时，其他线程不能占有资源

1.同步代码块

同步锁在括号中，是线程共同享有的资源

@Override
public void run() {
		for (int i = 0; i < 50; i++) {
			String name = Thread.currentThread().getName();
			synchronized (this) {//同步锁，线程共同享有的资源，这里的this是指Apple对象
			if (num > 0) {
				try {
					Thread.sleep(10);
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
				System.out.println(name + "吃了第" + num-- + "个苹果");
			}
		}
	}
}

2.同步方法(不能同步run方法)

使用synchronized来修饰方法，对于非静态方法，同步锁是this；对于非静态方法，同步锁是当前方法所在类的字节码对象 类名.class

@Override
public void run() {
	for (int i = 0; i < 50; i++) {
		test();
	}
}

private synchronized void test() {
	String name = Thread.currentThread().getName();
	if (num > 0) {
		try {
			Thread.sleep(10);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println(name + "吃了第" + num-- + "个苹果");
	}
}

3.锁机制

synchronized采用了自动加锁和释放锁的机制，手动加锁的方法更加透明，功能更加强大

package java_study;

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

class Apple3 implements Runnable {
	public int num = 50;
	//1.由于 Lock 是一个接口，使用其实现类 ReentrantLock 获得一个锁对象
	private final Lock lock = new ReentrantLock();
	@Override
	public void run() {
		for (int i = 0; i < 50; i++) {
			eat();
		}
	}

	private void eat() {
		//2.在方法的开始加锁吗，需要使用try-finally保证释放锁的进行
		lock.lock();
		try {
			if (num > 0) {
				Thread.sleep(10);
				String name = Thread.currentThread().getName();
				System.out.println(name + "吃了第" + num-- + "个苹果");
			}
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			//3.释放锁
			lock.unlock();
		}
	}

}

public class ClockDemo {
	public static void main(String[] args) {
		Apple3 a = new Apple3();
		new Thread(a, "A").start();
		new Thread(a, "B").start();
		new Thread(a, "C").start();
	}
}

！同步的优缺点:

• 使用synchronized提高了线程安全性，降低了性能，尽量减小作用域 如：StringBuffer类 ArrayList HashMap
• 不适用synchronized提升了性能。降低了线程安全性 如：StringBuilder类 Vector Hashtable

！Sleep 对锁的影响

• Sleep 不会导致锁丢失，会一直占用资源直到从 sleep 唤醒