Java多線程Thread安全執行緒

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1.什麼是安全執行緒問題？

     從某個線程開始訪問到訪問結束的整個過程，如果有一個訪問對象被其他線程修改，那麼對於當前線程而言就發生了安全執行緒問題；

如果在整個訪問過程中，無一對象被其他線程修改，就是安全執行緒的。

2.安全執行緒問題產生的根本原因

     首先是多線程環境，即同時存在有多個操作者，單線程環境不存線上程安全問題。在單線程環境下，任何操作包括修改操作都是操作者自己發出的，

操作者發出操作時不僅有明確的目的，而且意識到操作的影響。

     多個操作者（線程）必須操作同一個對象，只有多個操作者同時操作一個對象，行為的影響才能立即傳遞到其他動作者。

     多個操作者（線程）對同一對象的操作必須包含修改操作，共同讀取不存線上程安全問題，因為對象不被修改，未發生變化，不能產生影響。

綜上可知，安全執行緒問題產生的根本原因是共用資料存在被並發修改的可能，即一個線程讀取時，允許另一個線程修改

看執行個體:類比火車站售票視窗，開啟三個視窗售票，總票數為100張

執行個體一:

package com.yyx.test;//類比火車站售票視窗，開啟三個視窗售票，總票數為100張//存線上程的安全問題class Window extends Thread {    static int ticket = 100;    public void run() {        while (true) {            if (ticket > 0) {                try {                    Thread.sleep(10);                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "售票，票號為：" + ticket--);            } else {                break;            }        }    }}public class TestWindow {    public static void main(String[] args) {        Window w1 = new Window();        Window w2 = new Window();        Window w3 = new Window();        w1.setName("視窗1");        w2.setName("視窗2");        w3.setName("視窗3");        w1.start();        w2.start();        w3.start();    }}

執行個體二:

package com.yyx.test;//使用實現Runnable介面的方式，售票/* * 此程式存線上程的安全問題：列印車票時，會出現重票、錯票 */class Window1 implements Runnable {    int ticket = 100;    public void run() {        while (true) {            if (ticket > 0) {                try {                    Thread.sleep(10);                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "售票，票號為：" + ticket--);            } else {                break;            }        }    }}public class TestWindow1 {    public static void main(String[] args) {        Window1 w = new Window1();        Thread t1 = new Thread(w);        Thread t2 = new Thread(w);        Thread t3 = new Thread(w);        t1.setName("視窗1");        t2.setName("視窗2");        t3.setName("視窗3");        t1.start();        t2.start();        t3.start();    }}

3.安全執行緒的解決

     必須讓一個線程操作共用資料完畢以後，其它線程才有機會參與共用資料的操作

     1）線程的同步機制   synchronized

同步代碼塊

package com.yyx.test;/*      同步代碼塊 *         synchronized(同步監視器){ *             //需要被同步的代碼塊（即為操作共用資料的代碼） *         } *         1.共用資料：多個線程共同操作的同一個資料(變數) *         2.同步監視器：由一個類的對象來充當。哪個線程擷取此監視器，誰就執行大括弧裡被同步的代碼。俗稱：鎖 *         要求：所有的線程必須共用同一把鎖！ *         註：在實現的方式中，考慮同步的話，可以使用this來充當鎖。但是在繼承的方式中，慎用this! */class Window implements Runnable {    int ticket = 50;// 共用資料    public void run() {        while (true) {            // this表示當前對象，本題中即為w            synchronized (this) {                if (ticket > 0) {                    try {                        Thread.sleep(500);                    } catch (InterruptedException e) {                        e.printStackTrace();                    }                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "售票，票號為：" + ticket--);                }            }        }    }}public class TestWindow {    public static void main(String[] args) {        Window w = new Window();        Thread t1 = new Thread(w);        Thread t2 = new Thread(w);        Thread t3 = new Thread(w);        t1.setName("視窗1");        t2.setName("視窗2");        t3.setName("視窗3");        t1.start();        t2.start();        t3.start();    }}

同步方法

package com.yyx.test;/*     * 同步方法 * 將操作共用資料的方法聲明為synchronized。即此方法為同步方法，能夠保證當其中一個線程執行 * 此方法時，其它線程在外等待直至此線程執行完此方法  */class Window implements Runnable {    int ticket = 50;// 共用資料    public void run() {        while (true) {            show();        }    }    public synchronized void show() {        if (ticket > 0) {            try {                Thread.sleep(500);            } catch (InterruptedException e) {                e.printStackTrace();            }            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "售票，票號為：" + ticket--);        }    }}public class TestWindow {    public static void main(String[] args) {        Window w = new Window();        Thread t1 = new Thread(w);        Thread t2 = new Thread(w);        Thread t3 = new Thread(w);        t1.setName("視窗1");        t2.setName("視窗2");        t3.setName("視窗3");        t1.start();        t2.start();        t3.start();    }}

 

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