Java-----多執行緒【同步方法 與 不安全案例轉換為安全案例】

由于同一行程的多個執行緒共享一塊存盤空間，在帶來方便的同時，也帶來了訪問沖突問題，為了保證資料在方法中被訪問是的正確性，在訪問時加入鎖機制synchronized，當一個執行緒獲得物件的排它鎖，獨占資源，其他執行緒必須等待，使用后釋放鎖即可，存在以下問題：

• 一個執行緒持有鎖會導致其他所有需要此鎖掛起；
• 在多執行緒競爭下，加鎖，釋放鎖會導致比較多的背景關系切換 和 調度延時，引起性能問題；
• 如果一個優先級高的執行緒等待一個優先級低的執行緒釋放鎖 會導致優先級倒置，引起性能問題，

同步方法

• 由于我們可以通過private關鍵字來保證資料物件只能被方法訪問，所以我們只需要針對方法提出一套機制，這套機制就是synchronized關鍵字，它包括兩種用法：synchronized方法 和 synchronized塊，

  同步方法：public synchronized void method(int args){}

  塊：synchronized(this){}

• synchronized方法控制對”物件“的訪問，每個物件對應一把鎖，每個synchronized方法都必須獲得調該方法的物件的鎖才能執行，否則執行緒會阻塞，方法一旦執行，就獨占該鎖，直到該方法回傳才釋放鎖，后面被阻塞的執行緒才能獲取這個鎖，繼續執行，

  缺陷：若將一個大的方法申明為synchronized將會影響效率

同步方法弊端

• 方法里面需要修改的內容才需要鎖，鎖定太多，浪費資源

同步塊

• 同步塊：synchronized(Obj){}
• Obj 稱之為 同步監視器
  • Obj 可以是任何物件，但是推薦使用共享資源作為同步監視器
  • 同步方法中無需指定同步監視器，因為同步方法的同步監視器就是this,就是這個物件本身，或者是class【反射中講解】
• 同步監視器的執行程序
  1. 第一個執行緒訪問，鎖定同步監視器，執行其中代碼，
  2. 第二個執行緒訪問，發現同步監視器被鎖定，無法訪問，
  3. 第一個執行緒訪問完畢，解鎖同步監視器，
  4. 第二個執行緒訪問，發現同步監視器沒有鎖，然后鎖定并訪問

不安全案例修改為安全案例

案例一：

public class UnsafeBuyTicket {

    public static void main(String[] args) {
        BuyTicket b = new BuyTicket();

        new Thread(b,"老黃牛").start();
        new Thread(b,"網友").start();
        new Thread(b,"自己").start();
    }
}

class BuyTicket implements Runnable{
    // 票
    private int ticetNum = 10;

    // 外部停止方式
    boolean flag = true;

    @Override
    public void run() {
        // 買票
        while (flag){
            buy();
        }
    }

    // synchronized 同步方法，鎖的是this
    private synchronized void buy(){
        // 判斷是否有票
        if(ticetNum<=0){
            flag = false;
            return;
        }

        try {
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 買票
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到"+ticetNum--);
    }
}

就這么簡單

案例二：

// 兩個人去銀行賬戶，取錢
public class UnsafeBank {
    public static void main(String[] args) {

        // 賬戶
        Account account = new Account("專案基金",1001);

        Drawing you = new Drawing(account,50,"組長");
        Drawing my = new Drawing(account,80,"組員");

        you.start();
        my.start();
    }
}

class Account{
     String name;
     int money;

    public Account(String name, int yue) {
        this.name = name;
        this.money = yue;
    }
}

// 銀行：模擬取錢
class Drawing extends Thread{
    Account account;// 賬戶
    // 取了多少錢
    int drawingMoney;
    // 現在手里有多少錢
    int nowMoney;

    public Drawing(Account account,int drawingMoney,String name){
        super(name);
        this.account = account;
        this.drawingMoney = drawingMoney;
    }

    // 取錢
    @Override
    public void run() {

        // synchronized默認鎖的是this 就是它本身
        // synchronized塊可以鎖任何物件
        // 鎖的物件就是變化的量，需要增刪改的物件
        synchronized (account){
            // 判斷有沒有錢
            if (account.money-drawingMoney<0){
                System.out.println(this.getName()+"沒錢了，取不了");
                return;
            }

            // sleep可以放大問題的發生性
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            // 卡內余額 = 余額 - 你取的錢
            account.money -= drawingMoney;

            // 你手里的錢
            nowMoney += drawingMoney;

            System.out.println(account.name+"余額為："+account.money);
            System.out.println(this.getName()+"手里的錢"+nowMoney);
        }
    }
}

為什么不把run方法鎖了呢？那是因為synchronized默認鎖的是this 就是本身，synchronized方法不能改變鎖住的是誰,只能鎖this，所以如果把run變成同步鎖，就相當于把銀行類鎖了，你說人取錢你把銀行鎖了，那不白鎖嗎

案例三：

public class UnsafeList {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        for(int i = 0;i<10000;i++){
            new Thread(()->{
                synchronized (list){
                    list.add(Thread.currentThread().getName());
                }
            }).start();
        }

        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println(list.size());
    }
}

總結：

很簡單，實際上就是把方法變成了同步方法或用同步塊套住你變化的量，雖然解決了問題，但是如果是一個很大的方法變成了同步方法會降低效率，但變得安全了，畢竟魚和熊掌不能兼得，

• 下面是《不安全案例》鏈接，看一看會對同步理解的更快
  Java-----多執行緒【并發與三大不安全案例】