Java 多线程 —— 同步代码块，联通 java 开发面试

}

}

package test.MyThread.ticketDemo;

public class ticketDemo1 {

public static void main(String[] args) {

RunnableThread r1 = new RunnableThread();

Thread t1 = new Thread(r1,"窗口一");

Thread t2 = new Thread(r1,"窗口二");

Thread t3 = new Thread(r1,"窗口三");

t1.start();

t2.start();

t3.start();

}

}

但是结果和我们想象中的不一样，三个窗口卖出了同样的票

这是因为，CPU 的操作具有原子性，单独执行一条指令或者说语句，在执行完毕前不会被中断。

三个线程被启动后，都会处于就绪状态，然后开始抢夺 CPU 执行语句。

1. 语句一：Thread.sleep(100);

2. 语句二： System.out.println(Thread.currentThread().getName()+“正在出售第 “+ticket+” 张票”);

3. 语句三： ticket–;

我将程序中需要执行的三条主要语句列了出来

三条线程中，加入线程一先抢到了 CPU，这时就会开始执行语句，也就是至少会完成一条语句一，然后进入休眠。

注：如果语句一不是休眠语句，而是别的语句，那么线程一就可以继续往下执行，因为原子性，正在执行的语句不会被打断，所以只会在一条语句结束，下一条语句未开始时，被抢走 CPU 或者中断，导致线程退出运行状态，转为就绪或者阻塞状态。所以线程一可以一次性完成多条语句，也有可能刚完成一条语句就被抢走了 CPU。

接着，线程二，线程三也抢到了 CPU，也开始执行语句一，然后也进入休眠状态。之后线程一二三从休眠中醒来，开始争抢 CPU 完成语句二，但是三者都在完成语句三之前被抢走了 CPU，导致一直没有执行 ticket–语句，ticket 也就没有减少，因此三条线程一共打印三条输出语句，里面的 ticket 都是相同。

然后三条线程又开始争抢 CPU 来完成语句三，一个线程让 ticket 减一，三个线程减少三张票。完成语句三后，又开始新的循环，三个线程开始争抢 CPU 完成语句一。

因此，看到的结果会是，三条语句的 ticket 都相同，然后 ticket 突然减三，接着又输出三条 ticket 相同的输出语句。

那么，该如何解决这种情况呢？

这种延迟卖票的问题被称为线程安全问题，要发生线程安全问题需要满足三个条件（任何一共条件不满足都不会造成线程安全问题）：

1. 是否存在多线程环境

2. 是否存在共享数据/共享变量

3. 是否有多条语句操作着共享数据/共享变量

火车站延迟卖票问题满足这三个条件，因此造成了线程安全问题，而前两条都不可避免，那么就可以着手于破坏掉第三个条件，让线程安全问题不成立。

思路是将多条语句包装成一个同步代码块，当某个线程执行这个同步代码块的时候，就跟原子性一样，其他的线程不能抢占 CPU，只能等这个同步代码块执行完毕。

解决办法：

1. synchronized —— 自动锁

2. lock —— 手动锁

synchronized

synchronized(对象){

//可能会发生线程安全问题的代码

}

//这里的对象可以是任意对象，我们可以用 Object obj = new Object()里面的 obj 放入括号中

使用 synchronized 的条件：

1. 必须有两个或两个以上的线程

2. 同一时间只有一个线程能够执行同步代码块

3. 多个线程想要同步时，必须共用同一把锁

synchronized(对象)括号里面的对象就是一把锁

使用 synchronized 的过程：

1. 只有抢到锁的线程才可以执行同步代码块，其余的线程即使抢到了

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CPU 执行权，也只能等待，等待锁的释放。

2. 代码执行完毕或者程序抛出异常都会释放锁，然后还未执行同步代码块的线程争抢锁，谁抢到谁就能运行同步代码块。

同步代码块

因此，修改后的代码为：

package test.MyThread.ticketDemo;

public class RunnableThread implements Runnable{

private int ticket = 100;

Object obj = new Object();

@Override

public void run(){

while(true){

synchronized (obj) {

if (ticket > 0) {

try {

Thread.sleep(100);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第 " + ticket + " 张票");

ticket--;

}

}

}

}

}

package test.MyThread.ticketDemo;

public class ticketDemo1 {

public static void main(String[] args) {

//这里没有改动，只是在上一个代码中加了一把锁

RunnableThread r1 = new RunnableThread();

Thread t1 = new Thread(r1,"窗口一");

Thread t2 = new Thread(r1,"窗口二");

Thread t3 = new Thread(r1,"窗口三");

t1.start();

t2.start();

t3.start();

}

}

可以看出来结果符合我们的预期，是正确的

现在又有了新的问题，那就是如果我在构造线程的 RunnableThread 类里面加入方法呢？同步代码块里面出现方法时，我们应该怎么“上锁”呢？

同步方法（this 锁）

同步方法，在 public 的后面加上 synchronized 关键字

package test.MyThread.ticketDemo;

public class RunnableThread1 implements Runnable{

private int ticket = 100;

Object obj = new Object();

public boolean flag = true;

@Override

public void run(){

if(flag==true){

while(ticket>0){

try {

Thread.sleep(100);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

SellTicket1();

}

}

}

//同步方法，在 public 的后面加上 synchronized 关键字

public synchronized void SellTicket1(){

if(ticket>0){

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在出售第 "+ticket+" 张票");

ticket--;

}

}

}

package test.MyThread.ticketDemo;

public class ticketDemo2 {

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

RunnableThread1 r = new RunnableThread1();

Thread t1 = new Thread(r,"窗口一");

Thread t2 = new Thread(r,"窗口二");

t1.start();

t2.start();

}

}

this 锁

先来看看，如果有两条路径，一条路径是使用同步代码块，但是对象是 obj，另一条路径是使用同步方法

package test.MyThread.ticketDemo;

public class TicketWindow2 implements Runnable{

//定义 100 张票

private static int tickets = 100;

Object obj = new Object();

int i =0;

@Override

public void run() {

while (true){

if(i%2==0){

synchronized (obj){

if(tickets>0){

try {

Thread.sleep(100);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 正在出售第 "+(tickets--)+" 张票");

}

}

}else {

sellTicket();

}

i++;

}

}

public synchronized void sellTicket(){

if(tickets>0){

try {

Thread.sleep(100);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 正在出售第 "+(tickets--)+" 张票");

}

}

}

结果出错，说明同步方法的用的对象锁不能是任意的对象，不同的线程应该用相同的锁。同步方法是属于对象，而在这个类里面调用方法的是 this 对象，也就是 this.sellTicket()，因此把 this 提取出来作为对象锁中的对象。这样多个线程都用的是 this 锁

package test.MyThread.ticketDemo;

public class TicketWindow2 implements Runnable{

//定义 100 张票

private static int tickets = 100;

Object obj = new Object();

int i =0;

@Override

public void run() {

while (true){

if(i%2==0){

synchronized (this){

if(tickets>0){

try {

Thread.sleep(100);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 正在出售第 "+(tickets--)+" 张票");

}

}

}else {

sellTicket();

}

i++;

}

}

public synchronized void sellTicket(){

if(tickets>0){

try {

Thread.sleep(100);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 正在出售第 "+(tickets--)+" 张票");

}

}

}

修改完成后再运行代码，发现没有错误

注：

1. 一个线程使用同步方法，另一个线程使用同步代码块 this 锁，可以实现同步

2. 一个线程使用同步方法，另一个线程使用同步代码块，但是不是 this 锁。这种情况不能实现同步。

静态同步方法

同步方法的锁对象是 this，

静态同步方法的锁对象是：这个静态同步方法所属的类的字节码文件

下面代码挺长的，但其实就修改了上面同步方法的代码的两处地方