多線程(四)-線程同步

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1、問題引入

買票問題

1.1 通過繼承Thread買票

繼承Thread買票案例

/*
    模擬網路購票，多線程資源共用問題，繼承Thread方式;
    結論：此種方式，不存在資源共用，通過創建對象啟動的線程，每個對象都有各自的屬性值
 */
public class MyThreadTicket extends Thread{

    //總票數
    private int remainSite = 100;

    //搶到的座位號
    private int buySite = 0;

    @Override
    public void run() {
        //模擬迴圈搶票
        while(true){
            //判斷餘票是否充足，如果不足，結束
            if(remainSite <= 0){
                break;
            }

            //更改強股票數據
            buySite++;
            remainSite--;

            //模擬網路延遲
            try {
                TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(20);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"買到第"+buySite+"張票，剩餘"+remainSite+"張票");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //模擬三人同事搶票
        MyThreadTicket threadTicket1 = new MyThreadTicket();
        threadTicket1.setName("豬八戒");
        MyThreadTicket threadTicket2 = new MyThreadTicket();
        threadTicket2.setName("沙和尚");
        MyThreadTicket threadTicket3 = new MyThreadTicket();
        threadTicket3.setName("孫猴子");

        System.out.println("---搶票開始---");
        threadTicket1.start();
        threadTicket2.start();
        threadTicket3.start();

    }
}

運行結果

---搶票開始---
豬八戒買到第1張票，剩餘99張票
孫猴子買到第1張票，剩餘99張票
沙和尚買到第1張票，剩餘99張票
孫猴子買到第2張票，剩餘98張票
豬八戒買到第2張票，剩餘98張票
沙和尚買到第2張票，剩餘98張票
孫猴子買到第3張票，剩餘97張票
沙和尚買到第3張票，剩餘97張票
豬八戒買到第3張票，剩餘97張票
豬八戒買到第4張票，剩餘96張票
沙和尚買到第4張票，剩餘96張票
孫猴子買到第4張票，剩餘96張票
孫猴子買到第5張票，剩餘95張票
......
孫猴子買到第99張票，剩餘1張票
豬八戒買到第99張票，剩餘1張票
沙和尚買到第99張票，剩餘1張票
孫猴子買到第100張票，剩餘0張票
豬八戒買到第100張票，剩餘0張票
沙和尚買到第100張票，剩餘0張票

出現的問題

每個人都買了100張票，沒有共用數據；

1.2 通過實現Runnable介面買票

實現Runnable介面案例

/*
    模擬網路購票，實現Runnable方法
 */
public class MyRunnableTicket0 implements Runnable{
    //總票數
    private int remainSite = 100;

    //搶到的座位號
    private int buySite = 0;

    @Override
    public void run() {
        //模擬迴圈搶票
        while(true){
            //判斷餘票是否充足，如果不足，結束
            if (remainSite <= 0) {
                break;
            }

            //更改強股票數據
            buySite++;
            remainSite--;

            //模擬網路延遲
            try {
                TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(20);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "買到第" + buySite + "張票，剩餘" + remainSite + "張票");
        }

    }

    public static void main(String[] args) {
        //創建三個子線程
        MyRunnableTicket0 runnableTicket = new MyRunnableTicket0();
        Thread thread1 = new Thread(runnableTicket,"哪吒");
        Thread thread2 = new Thread(runnableTicket,"金吒");
        Thread thread3 = new Thread(runnableTicket,"木吒");

        thread1.start();
        thread2.start();
        thread3.start();
    }
}

運行結果

木吒買到第96張票，剩餘4張票
哪吒買到第96張票，剩餘4張票
金吒買到第96張票，剩餘4張票
木吒買到第99張票，剩餘1張票
哪吒買到第99張票，剩餘1張票
金吒買到第99張票，剩餘1張票
木吒買到第100張票，剩餘0張票

出現的問題

共用了數據，但是出現了漏票，和幾個人買同一張票的情況；

2、解決方法

通過synchronized同步鎖來進行同步，使同一時間只有一個人在買票；

2.1 同步代碼塊

同步代碼塊案例

/*
    模擬網路購票，實現Runnable方法
    同步代碼塊方法
 */
public class MyRunnableTicket implements Runnable{
    //總票數
    private int remainSite = 100;

    //搶到的座位號
    private int buySite = 0;
    //同步代碼塊
    @Override
    public void run() {
        //模擬迴圈搶票
        while(true){
            //同步代碼快
            synchronized (this) {
                //判斷餘票是否充足，如果不足，結束
                if (remainSite <= 0) {
                    break;
                }

                //更改強股票數據
                buySite++;
                remainSite--;

                //模擬網路延遲
                try {
                    TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(20);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "買到第" + buySite + "張票，剩餘" + remainSite + "張票");
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //創建三個子線程
        MyRunnableTicket runnableTicket = new MyRunnableTicket();
        Thread thread1 = new Thread(runnableTicket,"哪吒");
        Thread thread2 = new Thread(runnableTicket,"金吒");
        Thread thread3 = new Thread(runnableTicket,"木吒");

        thread1.start();
        thread2.start();
        thread3.start();
    }
}

運行結果

哪吒買到第1張票，剩餘99張票
哪吒買到第2張票，剩餘98張票
哪吒買到第3張票，剩餘97張票
哪吒買到第4張票，剩餘96張票
哪吒買到第5張票，剩餘95張票
......
金吒買到第96張票，剩餘4張票
金吒買到第97張票，剩餘3張票
金吒買到第98張票，剩餘2張票
金吒買到第99張票，剩餘1張票
金吒買到第100張票，剩餘0張票

可以正常買票，問題解決；

2.2 同步方法

同步方法案例

/*
    模擬網路購票，實現Runnable方法
    同步方法
 */
public class MyRunnableTicket implements Runnable{
    //總票數
    private int remainSite = 100;

    //搶到的座位號
    private int buySite = 0;

    @Override
    public void run() {
        //模擬迴圈搶票
        while(remainSite > 0){

            //調用同步購買方法
            buyTicket();

            //模擬網路延遲
            try {
                TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(20);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }

    /*
        同步方法
        增加同步鎖，限制多線程場景下，只允許一個線程執行當前方法，確保票數修改正確
     */
    public synchronized void buyTicket(){
        //判斷餘票是否充足，如果不足，結束
        if(remainSite <= 0){
            return;
        }

        //更改強股票數據
        buySite++;
        remainSite--;

        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"買到第"+buySite+"張票，剩餘"+remainSite+"張票");
    }

運行結果

哪吒買到第1張票，剩餘99張票
哪吒買到第2張票，剩餘98張票
哪吒買到第3張票，剩餘97張票
哪吒買到第4張票，剩餘96張票
哪吒買到第5張票，剩餘95張票
......
金吒買到第96張票，剩餘4張票
金吒買到第97張票，剩餘3張票
金吒買到第98張票，剩餘2張票
金吒買到第99張票，剩餘1張票

可以正常買票，問題解決；