Java多线程安全问题——同步机制

Java的多线程会有什么安全问题呢？
我们来看下面一个案例：
有一个景点总共有100张门票，有三个窗口同时在卖票。
我们用程序来模拟一下。

class Window implements Runnable{
    private  int ticket = 100; //总票数100张，三个窗口共用，称为共享数据
    @Override
    public void run() {
        while (true){
            if(ticket > 0){
                //Thread.currentThread().getName() 获取当前线程的名字
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ ":卖票，票号为：" + ticket);
                ticket--;
            }else {
                break;
            }
        }
    }
}

public class WindowTest {
    public static void main(String[] args) {
        Window window = new Window();

        Thread window1 = new Thread(window);
        Thread window2 = new Thread(window);
        Thread window3 = new Thread(window);

        window1.setName("窗口1"); //setName()设置线程的名字
        window2.setName("窗口2");
        window3.setName("窗口3");

        window1.start();
        window2.start();
        window3.start();

    }

}

看起来好像就是这样，创建三个多线程模拟三个窗口，然后卖票，票是共享数据，三个窗口共用，没有什么问题。
可是实际上呢？我们一运行就会发现问题了。

如图上所看到的，出现了重票！
三个窗口都卖了张票号为100 的票。
这是怎么回事呢？
我们用张图来说明：

这就是线程的安全问题。
也就是在一个线程执行操作还未完成时，另一个线程就进来了。
相信大家都能想到解决的办法，那就是在一个线程执行操作还未完成时，阻止其他线程的去执行操作。

在Java中，有三种方法实现这个办法。

方式一：同步代码块

synchronized(同步监视器/锁){
    //需要被同步的代码
    //不能包含多了 或 少了
}

1.同步监视器，也称为锁：任何一个类的的对象，都可以充当锁。
2.需要被同步的代码：指操作共享数据的代码（共享数据，多个线程共同操作的变量，比如多个窗口卖的票）
看起来似乎很简单,我们来试试

没有重票了！也没有错票了!

就这么简单，你学会了吗?

方式二：同步方法
如果操作共享数据的代码完整的声明在一个方法中，可以直接将此方法声明为同步的
例如：

注意：1. 同步方法仍然涉及到同步监视器，只是不需要我们显式的声明。
2. 非静态的同步方法，同步监视器是：this
静态的同步方法，同步监视器是：当前类本身

方式三：Lock(锁) ——JDK5.0新增


class Window implements Runnable{

    private int ticket = 100;

    //1.实例化
    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();


    @Override
    public void run() {
        while (true){
            try {
                //2.调用锁定方法lock()
                lock.lock();
                if (ticket > 0){
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：售票，票号为：" + ticket);
                    ticket--;
                }else{
                    break;
                }
            }finally {
                //3.调用解锁的方法
                lock.unlock();

            }
        }
    }
}

public class  LockTest {
    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("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}

注意点：