线程安全
线程安全：如果有多个线程在同时运行，而这些线程可能会同时运行这段代码。程序每次运行结果和单线程运行的结果是一样的，而且其他的变量的值也和预期的是一样的，此时我们就称之为是线程安全的。
我们通过一个案例，演示线程的安全问题：
电影院卖票，使用了A、B、C三个窗口进行卖票，电影票总数为100张
采用线程对象来模拟卖票窗口A、B、C；使用Runnable接口的子类来模拟买的电影票
模拟电影票：
public class Ticket implements Runnable{
// 在成员位置 定义票的总数100
int ticket = 100;
@Override
public void run() {
// 模拟买票窗口
// 买票窗口永远开启
while (true){
// 判断是否还有票可以卖
if(ticket > 0){
// 使用sleep增加“程序的时间”--每张票卖50ms
try {
Thread.sleep(50);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
// 获得线程名称 即买票窗口名称
String name = Thread.currentThread().getName();
System.out.println(name + "卖掉第" + ticket-- + "票");
}
}
}
}
模拟买票：
/**
* 模拟买票操作
* 假设一场电影有100张票
* 三个窗口同时买票
*
* 窗口 线程对象
* 买票 线程任务 实现runnable接口
*/
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
// 创建买票任务对象
Ticket ticket = new Ticket();
// 创建三个窗口
Thread t1 = new Thread(ticket, "窗口A");
Thread t2 = new Thread(ticket, "窗口B");
Thread t3 = new Thread(ticket, "窗口C");
// 开启线程
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
运行结果：
窗口A卖掉第100张票
窗口C卖掉第98张票
窗口B卖掉第99张票
窗口A卖掉第97张票
窗口B卖掉第95张票
窗口C卖掉第96张票
窗口C卖掉第94张票 ⇐
窗口B卖掉第94张票 ⇐
窗口A卖掉第94张票 ⇐
...
窗口C卖掉第1张票
窗口A卖掉第0张票
窗口B卖掉第-1张票 ⇐
发现程序出现了两个问题：
1. 相同的票数被卖了多次，如第94张被三个窗口都卖了
2. 卖出了不存在的票，如窗口B卖掉了第-1张票
此时，几个窗口(线程)票数不同步了，这种问题称为线程不安全。
线程安全问题都是有全局变量即静态变量引起的。若每个线程中对全局变量、静态变量只有读操作，而无写操作。一般来说，这个全局变量是线程安全的；若有多个线程同时执行写操作，一般都需要考虑线程同步，否则的话就可能影响线程安全
线程同步
当我们使用多个线程访问同一资源的时候，且多个线程中对资源有些的操作，就容易出现线程安全问题
要解决上述多想成并发访问一个资源的安全性问题：也就是解决重复卖同一张票和卖不存在的票问题，Java中提供了同步机制(synchronized)来解决
根据案例简述：
窗口A线程进入操作(买票)的时候，窗口B和窗口C线程只能在外等着，
窗口A操作结束，窗口A、窗口B和窗口C(CPU分配内存是随机的，所以还有可能是窗口A进入)才有机会进入代码去执行。
也就是说，在某个线程修改共享资源的时候，其他线程不能修改该资源，
等待修改完毕同步之后，才能去抢夺CPU资源，完成对应的操作，保证了数据的同步性，解决了线程不安全的现象。
为了保证每个线程都能正常执行原子操作，Java引入了线程同步机制。
有三种方式完成同步操作：
1. 同步代码块
2. 同步方法
3. 锁机制
同步代码块
同步代码块：synchronized 关键字可以用于方法中的某个区块中，表示只对这个区块的资源实行互斥访问。
格式：
synchronized(同步锁){
// 需要同步的操作的代码
}
同步锁：
对象的同步锁只是一个概念，可以想象为在对象上标记了一个锁。
1. 锁对象可以是任意类型
2. 多个线程对象要使用同一把锁
注意：在任何时候，最多允许一个线程拥有同步锁，谁拿到就进入代码块，其他的线程只能在外等着
使用同步代码块解决卖票问题：
/**
* synchronized(锁对象){
*
* }
* 1. 锁对象可以是任意类型
* 2. 互斥线程需要使用同一把锁
*/
public class Ticket implements Runnable{
// 在成员位置 定义票的总数100
int ticket = 100;
Object obj = new Object();
@Override
public void run() {
// 模拟买票窗口
// 买票窗口永远开启
while (true){
// 同步锁
synchronized (obj){
// 判断是否还有票可以卖
if(ticket > 0){
// 使用sleep增加“程序的时间”--每张票卖50ms
try {
Thread.sleep(50);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
// 获得线程名称 即买票窗口名称
String name = Thread.currentThread().getName();
System.out.println(name + "卖掉第" + ticket-- + "票");
}
}
}
}
}
执行结果：
窗口A卖掉第100票
窗口C卖掉第99票
窗口B卖掉第98票
窗口B卖掉第97票
...
窗口C卖掉第4票
窗口A卖掉第3票
窗口A卖掉第2票
窗口A卖掉第1票
此时，每张票都只会被卖掉一次，不会存在卖掉不存在的电影票的问题。
当使用了同步代码块后，上述的线程的安全问题即可解决