摘要：本人郵箱歡迎轉(zhuǎn)載轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明網(wǎng)址代碼已經(jīng)全部托管有需要的同學(xué)自行下載引言現(xiàn)在讓我們來(lái)考慮一個(gè)問(wèn)題如果要讓多個(gè)線程來(lái)訪問(wèn)同一份數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢比如的火車(chē)售票系統(tǒng)比如銀行的存取款系統(tǒng)等等都可以會(huì)出現(xiàn)多線程訪問(wèn)同一個(gè)數(shù)據(jù)的情況讓我們先模擬寫(xiě)一個(gè)
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github: https://github.com/kco1989/kco
代碼已經(jīng)全部托管github有需要的同學(xué)自行下載
引言
現(xiàn)在,讓我們來(lái)考慮一個(gè)問(wèn)題,如果要讓多個(gè)線程來(lái)訪問(wèn)同一份數(shù)據(jù),會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢?比如12306的火車(chē)售票系統(tǒng),比如銀行的存取款系統(tǒng)等等.都可以會(huì)出現(xiàn)多線程訪問(wèn)同一個(gè)數(shù)據(jù)的情況.讓我們先模擬寫(xiě)一個(gè)售票系統(tǒng).
編碼
首先創(chuàng)建一個(gè)Ticket類(lèi)
增加兩個(gè)成員變量count-->表示剩余的票,buyedCount-->已經(jīng)賣(mài)出的票,并提供getter方法
增加一個(gè)buyTicket方法,用來(lái)模擬售票
public class Ticket {
private static final int DEFAULT_TICKET_COUNT = 1000;
private int count = DEFAULT_TICKET_COUNT; //票的總數(shù)
private int buyedCount = 0;
public boolean buyTicket(int count) throws InterruptedException {
if (this.count - count < 0){
Thread.sleep(10);
return false;
}else{
this.count = this.count - count;
Thread.sleep(1);
this.buyedCount = this.buyedCount + count;
return true;
}
}
public int getCount() {
return count;
}
public int getBuyedCount() {
return buyedCount;
}
public int getAllCount(){
return count + buyedCount;
}
}
之后創(chuàng)建一個(gè)模擬售票的類(lèi)TicketRunnable,該類(lèi)的構(gòu)造器接收一個(gè)Ticket類(lèi)
public static class TicketRunnable implements Runnable{
private Ticket ticket;
private Random random;
public TicketRunnable(Ticket ticket) {
this.ticket = ticket;
random = new Random();
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i ++){
try {
int count = random.nextInt(10) + 1;
boolean success = ticket.buyTicket(count);
System.out.println(String.format("%s打算買(mǎi)%d張票,買(mǎi)票%s了,還剩下%d張票,總共賣(mài)掉%d張票, 總票數(shù)%d",
Thread.currentThread().getName(), count, success ? "成功" : "失敗",
ticket.getCount(),ticket.getBuyedCount(),ticket.getAllCount()));
if (!success){
break;
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
最后創(chuàng)建一個(gè)main模擬20個(gè)售票點(diǎn)同時(shí)售票
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
List threads = new ArrayList<>();
Ticket ticket = new Ticket();
for (int i = 0; i < 20; i ++){
threads.add(new Thread(new TicketRunnable(ticket)));
}
for (Thread thread : threads){
thread.start();
}
}
截取某一次的部分運(yùn)行結(jié)果:
Thread-1打算買(mǎi)2張票,買(mǎi)票成功了,還剩下441張票,總共賣(mài)掉558張票, 總票數(shù)999
Thread-8打算買(mǎi)1張票,買(mǎi)票成功了,還剩下441張票,總共賣(mài)掉552張票, 總票數(shù)993
Thread-6打算買(mǎi)1張票,買(mǎi)票成功了,還剩下434張票,總共賣(mài)掉559張票, 總票數(shù)993
Thread-14打算買(mǎi)7張票,買(mǎi)票成功了,還剩下431張票,總共賣(mài)掉566張票, 總票數(shù)997
Thread-6打算買(mǎi)3張票,買(mǎi)票成功了,還剩下431張票,總共賣(mài)掉569張票, 總票數(shù)1000
問(wèn)題
發(fā)現(xiàn)程序運(yùn)行確實(shí)有問(wèn)題
java提供了關(guān)鍵字synchronized可以保證數(shù)據(jù)同步,在Ticket的buyTicket和getter方法前加上synchronized,之后在運(yùn)行一下程序,
Thread-13打算買(mǎi)4張票,買(mǎi)票成功了,還剩下457張票,總共賣(mài)掉543張票, 總票數(shù)1000
Thread-0打算買(mǎi)2張票,買(mǎi)票成功了,還剩下479張票,總共賣(mài)掉524張票, 總票數(shù)1000
Thread-6打算買(mǎi)4張票,買(mǎi)票成功了,還剩下444張票,總共賣(mài)掉556張票, 總票數(shù)1000
Thread-0打算買(mǎi)9張票,買(mǎi)票成功了,還剩下444張票,總共賣(mài)掉556張票, 總票數(shù)1000
Thread-6打算買(mǎi)2張票,買(mǎi)票成功了,還剩下442張票,總共賣(mài)掉558張票, 總票數(shù)1000
發(fā)現(xiàn)程序沒(méi)有問(wèn)題了
在getter方法上加synchronized是因?yàn)楂@取的變量也是公共的數(shù)據(jù)
解決辦法
synchronized的另外一種用法是在方法體內(nèi)使用.在上述的例子中,在方法前加synchronized其實(shí)等效于synchronized(this){方法體},因?yàn)樵谏鲜龅睦又泄驳臄?shù)據(jù)就是Ticket ticket = new Ticket();這個(gè)變量,在Ticket類(lèi)中就相當(dāng)與變量this
還有不使用synchronized(this){方法體}中的this也可以替換為另外一個(gè)公共的變量,如在Ticket類(lèi)中定義個(gè)成員變量Object o = new Object();,然后使用synchronized(o){方法體}也可以保證數(shù)據(jù)同步.
打個(gè)比喻,比如現(xiàn)在有很多人都想進(jìn)入某一個(gè)房間的臥室(至于想干嘛,大家自己腦補(bǔ)),synchronized(對(duì)象)中的對(duì)象就是一扇門(mén),
而synchronized就是給這扇門(mén)加鎖.那么不管這扇門(mén)是房間最外的大門(mén),或者是臥室的門(mén).只要所有人對(duì)這同一個(gè)門(mén)在同一個(gè)時(shí)間點(diǎn)僅僅有且只有一個(gè)能開(kāi)門(mén)或者關(guān)門(mén).那么就能保證進(jìn)入臥室的人只有一個(gè).
這里舉個(gè)反例,比如進(jìn)入臥室有兩種渠道,一種是進(jìn)前門(mén),一種是進(jìn)后門(mén).(為什么臥室有前后門(mén),肯定是有特殊用戶了,哈哈...),那么有些人對(duì)前門(mén)加鎖,另外一些人對(duì)后門(mén)加鎖.這樣就不能保證進(jìn)入臥室的人只有一個(gè)了.(悲劇說(shuō)不定就這樣發(fā)生了)
在類(lèi)的靜態(tài)方法加synchronized,等效于synchronized(類(lèi).class){方法體}
另外,我們也在在不修改Ticket的基礎(chǔ)上來(lái)保證售票數(shù)據(jù)的同步,只需要將TicketRunnable.run方法改為
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i ++){
synchronized (ticket){
try {
int count = random.nextInt(10) + 1;
boolean success = ticket.buyTicket(count);
System.out.println(String.format("%s打算買(mǎi)%d張票,買(mǎi)票%s了,還剩下%d張票,總共賣(mài)掉%d張票, 總票數(shù)%d",
Thread.currentThread().getName(), count, success ? "成功" : "失敗",
ticket.getCount(),ticket.getBuyedCount(),ticket.getAllCount()));
if (!success){
break;
}
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
這樣也能保證售票正常,那在這里能不能把synchronized (ticket){...}改為synchronized (random){...}呢?不能,因?yàn)閞andom不是同一個(gè)對(duì)象,即各個(gè)線程只對(duì)自己的門(mén)加鎖,不能保證是對(duì)同一個(gè)門(mén)加鎖.
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