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Java基础——线程同步(简单卖票的实现)

再美不及姑娘你 2023-03-28 原文

需求：某车站出售舟山至宁波的车票，共一百张，有三个窗口卖票，请设计一个程序模拟窗口卖票

分析：

1.定义一个SellTicket类实现Runnable接口，并重写run方法，并定义车票总张数

2.在run方法中判断票是否大于0；

是：卖票，并告知哪个窗口卖出的，卖票后总票数减一

否：提示没票了

3.定义一个测试类，创建SellTicket类对象，并作为参数创建三个Thread类对象，赋予线程名

4.启动线程

SellTicket类

public class SellTicket implements Runnable{
    //定义总张数
    private  int tickets=100;
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            //判断车票是否大于0
            if (tickets > 0) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "卖出第" + tickets + "张车票");
                tickets--;
            } 
​
       }
    }
}

SellTicketDemo类

public class SellTicketDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建SellTicket类对象
        SellTicket st=new SellTicket();
        //作为参数创建三个Thread类对象，赋予线程名
        Thread t=new Thread(st,"窗口一");
        Thread t1=new Thread(st,"窗口二");
        Thread t2=new Thread(st,"窗口三");
        //启动线程
        t.start();
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

经过运行发现会出现两个问题：

1.三个线程卖出了相同号码的车票

2.卖出了负数的车票

导致两个问题出现的原因是线程的随机性导致的数据安全问题。

一、那么如何判断多线程程序是否有数据安全问题？

1.判断程序是否是多线程环境

2.判断程序是否有共享数据

3.判断程序是否有多条语句操作共享数据

二、如何解决多线程安全问题？

1.基本思想：让程序没有安全问题的环境

2.把多条语句操作共享数据的代码块锁起来，让任意时刻只能有一个线程执行

这里使用同步代码块的方式来解决

三、同步代码块

格式：

synchronized(任意对象){

多条语句操作共享数据的代码；

}

synchronized(任意对象)：就相当于给代码加锁了，任意对象就可以看作是一把锁

修改后SellTicket类

import static java.lang.Thread.sleep;
​
public class SellTicket implements Runnable{
    //定义总张数
    private  int tickets=100;
    //定义一把锁
    private Object obj=new Object();
    @Override
    public void run() {
        synchronized (obj){
        while (true) {
            //判断车票是否大于0
            if (tickets > 0) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "卖出第" + tickets + "张车票");
                tickets--;
                //模仿出票
                try {
                    sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
​
       }
    }
}

这样就解决了以上两个问题。

四、同步代码块的优缺点

1.优点：解决了多线程的数据安全问题

2.缺点：当线程很多时，因为每个线程都会去判断同步代码块中的锁，很耗费资源，会降低程序的运行效率

五、同步方法

1.同步方法就是把synchronized关键字加在方法上

格式：

修饰符synchronized 返回值类型 方法名(方法参数){}

public synchronized void sellTiket(){}

同步方法的锁对象是 this

synchronized (this)

2.同步静态方法就是把synchronized关键字加在静态方法上

格式：

修饰符 static synchronized 返回值类型 方法名(方法参数){}

public static synchronized void sellTiket(){}

同步方法的锁对象是类名.class

synchronized (SellTicket.class)

 

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