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多线程——线程安全的练习加感悟

news 2025/9/21 6:11:53

模拟抢票系统

有三个类：
Main:

package Test.ThreadSafeSimulation;public class Main {public static void main(String[] args) {RaceTicket raceTicket1 = new RaceTicket();RaceTicket raceTicket2 = new RaceTicket();raceTicket1.setName("线程1");raceTicket2.setName("线程2");raceTicket1.start();raceTicket2.start();}
}

RaceTicket:

package Test.ThreadSafeSimulation;public class RaceTicket extends Thread{//如果想要使用同步方法来起到锁的作用，那么几个线程类就不能继承thread，而应该采用接口，因为通过接口创建一个对象，然后依此创建几个线程，调用同步方法的都是一个，也就是唯一的一个那个接口对象。@Overridepublic void run() {for(int i = 0 ; i < 100 ; i++){System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "抢到了第" + simulateBankTicket.ticketCount + "张票");simulateBankTicket.ticketCount ++;if(simulateBankTicket.ticketCount > 100){System.out.println("票已售完！！！");break;}}}
}

simulateBankTicket：

package Test.ThreadSafeSimulation;public class simulateBankTicket {static int ticketCount = 1;}

最终实现效果如下：
在这里插入图片描述
票与票之间会出现重复，漏票现象。
原理：这源于java的线程实际上是通过争夺CPU执行权来“摇摆”运行。
例如：
1.在线程1运行到simulateBankTicket.ticketCount ++;的时候，线程2此时抢夺到了CPU执行权，又运行了一次simulateBankTicket.ticketCount ++;此时就会发生漏票现象
2.在线程1运行到System.out.println(Thread.currentThread().getName() + “抢到了第” + simulateBankTicket.ticketCount + “张票”);的时候，线程2此时抢夺到了CPU执行权，又运行了一次。此时就会发生重复情况。

解决方法：锁同步方法。

锁：

关键字synchronized：
代码格式：

synchronized(随便一个对象，但要保证要唯一){这里面是你想要保护不受别的线程干扰的东西，例如多个线程都要操作的某个变量。
}

括号里面的东西叫锁，它来保证别的线程不要打扰“闭关”的线程。并且这个锁要求对所有的线程都具有约束力，因此它必须要唯一。如果不唯一，造成的后果就是，每一个线程都携带了一把属于自己的锁，这个锁锁不住其他线程，因此没任何卵用。
实现代码如下：

package Test.ThreadSafeSimulation;public class RaceTicket extends Thread{//如果想要使用同步方法来起到锁的作用，那么几个线程类就不能继承thread，而应该采用接口，因为通过接口创建一个对象，然后依此创建几个线程，调用同步方法的都是一个，也就是唯一的一个那个接口对象。@Overridepublic void run() {for(int i = 0 ; i < 100 ; i++){synchronized (simulateBankTicket.object) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "抢到了第" + simulateBankTicket.ticketCount + "张票");simulateBankTicket.ticketCount++;if (simulateBankTicket.ticketCount > 100) {System.out.println("票已售完！！！");break;}}}}
}

在另一个类里面定义唯一锁：

package Test.ThreadSafeSimulation;public class simulateBankTicket {static Object object = new Object();static int ticketCount = 1;
}

注意这个锁一定不能为空。
实现效果如下：
在这里插入图片描述

同步方法：

先如此做：

package Test.ThreadSafeSimulation;public class RaceTicket extends Thread{//如果想要使用同步方法来起到锁的作用，那么几个线程类就不能继承thread，而应该采用接口，因为通过接口创建一个对象，然后依此创建几个线程，调用同步方法的都是一个，也就是唯一的一个那个接口对象。@Overridepublic void run() {lock();}public synchronized void lock(){for(int i = 0 ; i < 100 ; i++){System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "抢到了第" + simulateBankTicket.ticketCount + "张票");simulateBankTicket.ticketCount++;if (simulateBankTicket.ticketCount > 100) {System.out.println("票已售完！！！");break;}}}
}

实现效果如下：
在这里插入图片描述
发现没解决问题。
原理：同步方法的真实代码：this.lock(); this在这个过程中被隐去了。this指的就是本线程的对象。而对于继承了线程类的RaceTicket创建出来的2个对象，执行到输出语句和增加票数的代码的时候，都是自顾自的在调用lock()方法，本质上和刚才锁的不唯一的出错逻辑一样，都没有办法锁住其他线程。
如何改正？
答案是：
使用接口创建线程对象：
实现代码如下：

package Test.ThreadSafeSimulation;public class Main {public static void main(String[] args) {
//        RaceTicket raceTicket1 = new RaceTicket();
//        RaceTicket raceTicket2 = new RaceTicket();
//        raceTicket1.setName("线程1");
//        raceTicket2.setName("线程2");
//
//        raceTicket1.start();
//        raceTicket2.start();RaceTicket r1 = new RaceTicket();new Thread(r1,"线程1").start();new Thread(r1,"线程2").start();}
}

package Test.ThreadSafeSimulation;public class RaceTicket implements Runnable{//如果想要使用同步方法来起到锁的作用，那么几个线程类就不能继承thread，而应该采用接口，因为通过接口创建一个对象，然后依此创建几个线程，调用同步方法的都是一个，也就是唯一的一个那个接口对象。@Overridepublic void run() {lock();}public synchronized void lock(){for(int i = 0 ; i < 100 ; i++){System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "抢到了第" + simulateBankTicket.ticketCount + "张票");simulateBankTicket.ticketCount++;if (simulateBankTicket.ticketCount > 100) {System.out.println("票已售完！！！");break;}}}
}