多线程——线程同步与死锁

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多线程的安全性问题

多线程的安全性问题其实就是数据不一致的问题。类似取钱过程。银行卡中有100块，A正在用卡取出50块（取钱过程比较慢，还没有取完，账户上的余额显示还没有修改）。此时B也正好在用存折想取出100块。A,B如果都成功了，银行不就亏本了？这种数据不一致的问题银行不允许出现！
怎么解决呢？

  1. 可以规定在取钱过程中只允许一个人操作（加锁）。但是会存在问题：如果这个人待了1h，其他人都不能操作，效率低。
    （见上机练习）

  2. 无锁机制–比较交换 CAS（Compare and Swap）。里面设置了三个值，VEN。

    V表示准备要被更新的变量 实际值
    E表示我们提供的 期望的值 期望值
    N表示新值 ，准备更新V的值 改变值

    每次当E == V时，才能发生改变操作，将N写入V中。
    如果 E != V，我们要准备一个新的E去跟V比较，成功后才能更新V。

使用同步解决多线程的安全问题

同步的前提：

  1. 必须是两个及以上的线程使用同一资源
  2. 必须保证同步中只能有一个线程在运行

卖票案例中，无论是，都存在数据不一致的问题。解决方法都是线程同步（加锁）。

例子在GitHub-Day07-thread的ticket包中。多线程——线程与进程，线程的实现方式文中也有相关描述。

实现方式

  1. 同步代码块
    Synchronized(共享资源，共享对象，需要是object的子类) {具体执行的代码块}
    ()中的obj称为同步监视器

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    public void run() {
           for (int i = 0; i < 100; i++) {
               try {
                   Thread.sleep(200);
               } catch (InterruptedException e) {
                   e.printStackTrace();
               }
               synchronized (this) { // this 表示当前对象
                   if (ticket > 0) {
                       System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第" + (ticket--) + "张票");
                   }
               }
           }
       }

  2. 同步方法
    将核心代码逻辑定义成一个方法，使用synchronized关键字修饰
    不需要自己指定锁对象(同步监视器)，因为同步方法的监视器是this，也就是该对象本身

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    private int ticket = 5; // 一共5张票
       @Override
       public void run() {
           for (int i = 0; i < 100; i++) {
               try {
                   Thread.sleep(200);
               } catch (InterruptedException e) {
                   e.printStackTrace();
               }
               /** this的意思是sale()已经属于TicketRunnable3这个对象了，而不归于整个类了
                *  this代表的就是synchronized的锁的对象
                */
              this.sale();
           }
       }
       public synchronized void sale() {
           if (ticket > 0) {
               System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第" + (ticket--) + "张票");
           }
       }

    在这里插入图片描述

死锁

  • 同步可以保证资源共享操作的正确性，但过多同步可能产生死锁
  • 死锁一般情况下表示互相等待