Java多线程(三)

tech2023-11-15  95

通过继承Thread类所创建的线程不能实现资源共享功能,

例如:

public class MyThread extends Thread{ //定义车票【共享资源】 private int piao=5; @Override public void run() { while(piao>0) { //我们通过线程的暂停来模拟 //收钱-->打票-->找钱 try { Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "卖出1张票,还剩"+(--piao)+"张"); } } } package com.wangxing.test1; public class TestMain1 { public static void main(String[] args) { MyThread th1=new MyThread(); MyThread th2=new MyThread(); MyThread th3=new MyThread(); th1.setName("窗口1"); th2.setName("窗口2"); th3.setName("窗口3"); th1.start(); th2.start(); th3.start(); } }

运行结果:

通过实现Runnable接口所创建的线程可以实现资源共享功能

package com.wangxing.test2; public class MyThread implements Runnable{ //定义车票【共享资源】 private int piao=5; @Override public void run() { while(piao>0) { //我们通过线程的暂停来模拟 //收钱-->打票-->找钱 try { Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "--卖出1张票,还剩"+(--piao)+"张"); } } } package com.wangxing.test2; public class TestMain2 { public static void main(String[] args) { //创建目标对象 MyThread mth=new MyThread(); //创建线程对象 Thread th1=new Thread(mth); Thread th2=new Thread(mth); Thread th3=new Thread(mth); //设置线程名称 th1.setName("窗口1"); th2.setName("窗口2"); th3.setName("窗口3"); //开启线程 th1.start(); th2.start(); th3.start(); } }

运行结果:

  通过上面实现Runnab接口的买票程序可以实现资源共享,但是卖出票会出现负数情况。

  分析:当窗口3开始卖最后一张票的时候,窗口3判断还有一张票,这时窗口3开始收钱打票,当窗口3开始收钱打票的时候,线程就切换给了窗口1,由于窗口3还有来得及对票数减1,因此窗口1判断还有一张票,这时窗口1开始收钱打票,当窗口1开始收钱打票的时候,线程就切换给了窗口2,由于窗口1还有来得及对票数减1,因此窗口2判断还有一张票,这时窗口2开始收钱打票,线程切换给了窗口3,所以窗口3输出“窗口3卖出1张票,还剩0张”,输出结束以后线程就切换给窗口1,由于窗口3已经对票数减1,所以窗口1输出剩余票数的时候在窗口3减1以后的基础上再一次减1,就得到剩余-1张票,所以窗口1输出“窗口1卖出1张票,还剩-1张”,输出结束以后线程就切换给窗口2,由于窗口1已经对票数减1,所以窗口2输出剩余票数的时候在窗口1减1以后的基础上再一次减1,就得到剩余-2张票,所以窗口2输出“窗口2卖出1张票,还剩-2张”

  经过上面运行程序的分析,我得到的结果是:   当多条线程,同时访问同一个资源的时候,会产生数据不一致的错误情况。   为了解决这种数据不一致的错误情况,我们才学习线程同步。

一、为什么需要线程同步/线程安全

  因为当多条线程,同时访问同一个资源的时候,会产生数据不一致的错误情况。为了解决这种数据不一致的错误情况,我们才学习线程同步。

二、什么是线程同步/线程安全

  线程同步:当多条线程同时访问同一个资源的时候,每一次只能由多条线程中的其中一条访问公共资源,当这一条线程访问公共资源的时候,其他的线程都处于等待状态,不能访问公共资源,当这一条线程访问完了公共资源以后,其他线程中的一条线程才能访问资源,剩下的线程继续等待,等待当前线程访问结束,实现这个过程就是线程同步也叫线程安全。

三、线程同步/线程安全的实现方式有几种,分别是什么,有什么区别

3.1 同步代码块

格式:

synchronized(同步对象){ }

例如:

package com.wangxing.test3; public class MyThread implements Runnable{ //定义车票【共享资源】 private int piao=5; @Override public void run() { //同步代码块 synchronized (this) { while(piao>0) { //我们通过线程的暂停来模拟 //收钱-->打票-->找钱 try { Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "卖出1张票,还剩"+(--piao)+"张"); } } } } package com.wangxing.test3; public class TestMain { public static void main(String[] args) { MyThread mth=new MyThread(); Thread th1=new Thread(mth); Thread th2=new Thread(mth); Thread th3=new Thread(mth); th1.setName("窗口1"); th2.setName("窗口2"); th3.setName("窗口3"); th1.start(); th2.start(); th3.start(); } }

运行结果:

  同步代码块虽然可以实现买票的效果,但是它在使用的时候,需要设置一个同步对象,由于我们很多时候都不知道这个同步对象应该是谁,容易写错,造成死锁的情况。正是应为这个缺点,我们很少使用同步代码块来实现线程同步。

2.2 同步方法

  同步方法也是方法,所以它一定是符合方法的定义格式的。 方法的定义格式:

访问限制修饰符 方法返回值类型 方法名称(){}

同步方法的定义格式:

访问限制修饰符 synchronized 方法返回值类型 方法名称(){}

例如:

package com.wangxing.test4; public class MyThread implements Runnable{ //定义车票【共享资源】 private int piao=5; private boolean flag=true; @Override public void run() { while(flag) { sellPiao(); } } /** * 买票的同步方法 */ public synchronized void sellPiao() { if(piao>0) { //我们通过线程的暂停来模拟 //收钱-->打票-->找钱 try { Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "--卖出1张票,还剩"+(--piao)+"张"); }else { flag=false; } } } package com.wangxing.test4; public class TestMain { public static void main(String[] args) { MyThread mth=new MyThread(); Thread th1=new Thread(mth); Thread th2=new Thread(mth); Thread th3=new Thread(mth); th1.setName("窗口1"); th2.setName("窗口2"); th3.setName("窗口3"); th1.start(); th2.start(); th3.start(); } }

运行结果:

2.3 通过Lock接口

public interface Lock

Lock实现提供比使用synchronized方法和语句可以获得的更广泛的锁定操作 常用的接口方法

voidlock() 获得锁voidunlock() 释放锁

  由于上面的锁方法是Lock接口,我们要使用就得先创建出Lock接口对象,由于Lock是个接口不能new ,我们就得使用它的子类来创建对象。   Lock接口得子类ReentrantLock   ReentrantLock() 创建一个 ReentrantLock的实例

例如:

package com.wangxing.test5; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class MyThread implements Runnable{ //定义车票【共享资源】 private int piao=5; //创建Lock对象 private Lock lock=new ReentrantLock(); @Override public void run() { lock.lock(); while(piao>0) { //我们通过线程的暂停来模拟 //收钱-->打票-->找钱 try { Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "--卖出1张票,还剩"+(--piao)+"张"); } lock.unlock(); } } package com.wangxing.test5; public class TestMain { public static void main(String[] args) { MyThread mth=new MyThread(); Thread th1=new Thread(mth); Thread th2=new Thread(mth); Thread th3=new Thread(mth); th1.setName("窗口1"); th2.setName("窗口2"); th3.setName("窗口3"); th1.start(); th2.start(); th3.start(); } }

运行结果:

区别

synchronizedLock关键字接口自动锁定资源手动锁定资源不灵活灵活异常时会自动释放锁不会自动释放锁,所以需要在finally中实现释放锁不能中断锁,必须等待线程执行完成释放锁可以中断锁

总结

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