Q:什么是线程安全问题?
A:当多个线程同时共享同一个全局变量或静态变量,改变变量的数据时,可能会发生数据冲突问题,也就是线程安全问题。读取变量不会发生数据冲突。
Q:当有线程安全问题时,应该怎样处理?
A:把对全局变量或静态变量做修改的代码放入同步代码块,即synchronized(){}。
PS:synchronized 修饰方法使用锁是当前this锁。synchronized 修饰静态方法使用锁是当前类的字节码文件。
案例:售票系统,假设有两个窗口同时售票,使用多线程模拟售票。
public class SellTicket implements Runnable{
// 100张票
private int ticketCount = 100;
// 使用线程模拟售票窗口
@Override
public void run() {
// 死循环,窗口不停卖票
while (true) {
// 未在操作变量的代码加锁(同步)
// 如果票数为零,则跳出循环,结束线程(关闭窗口,停止售票)
if (ticketCount > 0) {
// try {
// Thread.sleep(0);
// } catch (Exception e) {
// e.printStackTrace();
// }
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",出售 第" + (100 - ticketCount + 1) + "张票.");
ticketCount--;
} else {
break;
}
}
}
public static void main(String[] args) {
// 单例,只有一个ticketCount
SellTicket st = new SellTicket();
// 创建两个线程并运行
Thread t1 = new Thread(st);
Thread t2 = new Thread(st);
t1.start();
t2.start();
}
}
运行结果片段
Thread-0,出售 第1张票.
Thread-0,出售 第2张票.
Thread-0,出售 第3张票.
Thread-0,出售 第4张票.
Thread-0,出售 第5张票.
Thread-1,出售 第1张票.
Thread-1,出售 第7张票.
Thread-1,出售 第8张票.
Thread-1,出售 第9张票.
Thread-1,出售 第98张票.
Thread-1,出售 第99张票.
Thread-1,出售 第100张票.
Thread-0,出售 第40张票.
可以看到线程0已经卖出了第1张票,可是线程1也卖出了第1张票,而最后线程1已经卖出了第100张票,线程0又卖出了第40张票。
// 如果票数为零,则跳出循环,结束线程(关闭窗口,停止售票)
if (ticketCount > 0) {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",出售 第" + (100 - ticketCount + 1) + "张票.");
ticketCount--;
} else {
break;
}
运行结果片段
Thread-1,出售 第99张票.
Thread-0,出售 第100张票.
Thread-1,出售 第101张票.
这次除了出现以上的情况,还卖出了第101张票。
这就是两个线程在同时操作一个变量,造成的线程安全问题。
怎么让线程安全?使用同步代码块(加锁)
public class SellTicket implements Runnable{
// 100张票
private int ticketCount = 100;
// 同步代码块的锁
private Object obj = new Object();
// 使用线程模拟售票窗口
@Override
public void run() {
// 死循环,窗口不停卖票
while (true) {
// 在操作变量的代码加obj锁(同步),当某个线程开始运行里面代码时,会得到锁。
// 其他线程如果想运行同样代码,需等得到锁的代码运行完毕解锁后,再得到锁执行。
synchronized(obj) {
// 如果票数为零,则跳出循环,结束线程(关闭窗口,停止售票)
if (ticketCount > 0) {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",出售 第" + (100 - ticketCount + 1) + "张票.");
ticketCount--;
} else {
break;
}
}
}
}
public static void main(String[] args) {
// 单例,只有一个ticketCount
SellTicket st = new SellTicket();
// 创建两个线程并运行
Thread t1 = new Thread(st);
Thread t2 = new Thread(st);
t1.start();
t2.start();
}
}
Thread-0,出售 第92张票.
Thread-0,出售 第93张票.
Thread-0,出售 第94张票.
Thread-0,出售 第95张票.
Thread-0,出售 第96张票.
Thread-0,出售 第97张票.
Thread-1,出售 第98张票.
Thread-1,出售 第99张票.
Thread-1,出售 第100张票.
同步后线程安全问题解决了。