java进阶(38)--线程安全

文档目录：

一、概念

二、解决方案

三、举例说明

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一、概念

关注数据在多线程并发时安全问题，共享数据有修改的行为。

二、解决方案

1、线程排队执行，不能并发，即线程同步机制。

2、使用synchronized(){}线程同步代码块，()内填写需要同步的共享对象

3、局部变量永远不存在线程安全问题，因为局部变量是不会共享的

三、举例说明

1、编写程序模拟两个线程同时对同一个账户进行去取款操作

（1）变成账户类

package JAVAADVANCE;

public class Account {
    //账户与余额
    private String actNo;
    private double balance;

    public Account(String actNo, double balance) {
        this.actNo = actNo;
        this.balance = balance;
    }

    public String getActNo() {
        return actNo;
    }

    public void setActNo(String actNo) {
        this.actNo = actNo;
    }

    public double getBalance() {
        return balance;
    }

    public void setBalance(double balance) {
        this.balance = balance;
    }
    //取款
    public void withdraw(double money){
        //取款之前的余额
        double before=this.getBalance();
        //取款之后的余额
        double after = before-money;
        //更新余额
        this.setBalance(after);
    }

}

（2）编写账户线程类

package JAVAADVANCE;

public class AccountThread extends Thread {
    //两个线程必须共享同一个账户对象
    private Account act;
    //通过构造方法传递过来的账户对象
    public AccountThread(Account act){
        this.act=act;
    }
    @Override
    public void run() {
        //run方法执行表示取款操作
        //假设取款5000
        double money=5000;
        //取款
        act.withdraw(money);
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"对账户"+act.getActNo()+"取款成功，余额为："+act.getBalance());
    }
}

（3）测试类进行取款操作

package JAVAADVANCE;

public class TestAdvance38TestThreadSafe01 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建账户对象，只创建一个
        Account act=new Account("act-001",10000);
        //创建两个线程
        Thread t1=new AccountThread(act);
        Thread t2=new AccountThread(act);
        //设置name
        t1.setName("t1");
        t2.setName("t2");
        //启动线程取款
        t1.start();
        t2.start();
    }

}

（4）查看运行结果，一定几率出现钱被取完，余额未更新，出现线程安全问题

t2对账户act-001取款成功，余额为：5000.0
t1对账户act-001取款成功，余额为：5000.0

2、改进代码，使用线程同步机制来解决以上问题

 （1）加入synchronized ()线程同步代码块

()内需要填写多线程共享的数据，才能达到多线程排队。

    //取款
    public void withdraw(double money){
        //增加线程同步机制，里面是线程同步代码块
        synchronized (this){
            //取款之前的余额
            double before=this.getBalance();
            //取款之后的余额
            double after = before-money;
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            //更新余额
            this.setBalance(after);
        }

    }

改进后再次执行，多线程不会并发

t1对账户act-001取款成功，余额为：5000.0
t2对账户act-001取款成功，余额为：0.0

（2）whithdraw调用时候增加，synchronized ()线程同步代码块，扩大了同步范围，执行效率变低

    @Override
    public void run() {
        //run方法执行表示取款操作
        //假设取款5000
        double money=5000;
        //取款
        synchronized (act){
        act.withdraw(money);}
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"对账户"+act.getActNo()+"取款成功，余额为："+act.getBalance());
    }

执行效果同上：多线程不会并发

（3）将实例方法使用synchronized

缺点：一定需要锁this，整个方法体都需要同步，可能会扩大同步范围导致程序效率过低

有点：代码比较少，简介

    //取款
    public synchronized void withdraw(double money){
        //增加线程同步机制，里面是线程同步代码块
//        synchronized (this){
            //取款之前的余额
            double before=this.getBalance();
            //取款之后的余额
            double after = before-money;
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            //更新余额
            this.setBalance(after);
        }