引言
現(xiàn)在,讓我們來考慮一個問題,如果要讓多個線程來訪問同一份數(shù)據(jù),會發(fā)生什么現(xiàn)象呢?比如12306的火車售票系統(tǒng),比如銀行的存取款系統(tǒng)等等.都可以會出現(xiàn)多線程訪問同一個數(shù)據(jù)的情況.讓我們先模擬寫一個售票系統(tǒng).
編碼
首先創(chuàng)建一個
Ticket類增加兩個成員變量
count-->表示剩余的票,buyedCount-->已經(jīng)賣出的票,并提供getter方法增加一個
buyTicket方法,用來模擬售票
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)建一個模擬售票的類
TicketRunnable,該類的構(gòu)造器接收一個Ticket類
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%d張票,買票%s了,還剩下%d張票,總共賣掉%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
main模擬20個售票點同時售票
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
List<Thread> 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行結(jié)果:
Thread-1打算買2張票,買票成功了,還剩下441張票,總共賣掉558張票, 總票數(shù)999 Thread-8打算買1張票,買票成功了,還剩下441張票,總共賣掉552張票, 總票數(shù)993 Thread-6打算買1張票,買票成功了,還剩下434張票,總共賣掉559張票, 總票數(shù)993 Thread-14打算買7張票,買票成功了,還剩下431張票,總共賣掉566張票, 總票數(shù)997 Thread-6打算買3張票,買票成功了,還剩下431張票,總共賣掉569張票, 總票數(shù)1000
問題
發(fā)現(xiàn)程序運行確實有問題
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,之后在運行一下程序,
Thread-13打算買4張票,買票成功了,還剩下457張票,總共賣掉543張票, 總票數(shù)1000 Thread-0打算買2張票,買票成功了,還剩下479張票,總共賣掉524張票, 總票數(shù)1000 Thread-6打算買4張票,買票成功了,還剩下444張票,總共賣掉556張票, 總票數(shù)1000 Thread-0打算買9張票,買票成功了,還剩下444張票,總共賣掉556張票, 總票數(shù)1000 Thread-6打算買2張票,買票成功了,還剩下442張票,總共賣掉558張票, 總票數(shù)1000
發(fā)現(xiàn)程序沒有問題了
在
getter方法上加synchronized是因為獲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其實等效于synchronized(this){方法體},因為在上述的例子中公共的數(shù)據(jù)就是Ticket ticket = new Ticket();這個變量,在Ticket類中就相當與變量this
還有不使用synchronized(this){方法體}中的this也可以替換為另外一個公共的變量,如在Ticket類中定義個成員變量Object o = new Object();,然后使用synchronized(o){方法體}也可以保證數(shù)據(jù)同步.
打個比喻,比如現(xiàn)在有很多人都想進入某一個房間的臥室(至于想干嘛,大家自己腦補),
synchronized(對象)中的對象就是一扇門,
而synchronized就是給這扇門加鎖.那么不管這扇門是房間最外的大門,或者是臥室的門.只要所有人對這同一個門在同一個時間點僅僅有且只有一個能開門或者關(guān)門.那么就能保證進入臥室的人只有一個.
這里舉個反例,比如進入臥室有兩種渠道,一種是進前門,一種是進后門.(為什么臥室有前后門,肯定是有特殊用戶了,哈哈...),那么有些人對前門加鎖,另外一些人對后門加鎖.這樣就不能保證進入臥室的人只有一個了.(悲劇說不定就這樣發(fā)生了)
在類的靜態(tài)方法加
synchronized,等效于synchronized(類.class){方法體}
另外,我們也在在不修改Ticket的基礎(chǔ)上來保證售票數(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%d張票,買票%s了,還剩下%d張票,總共賣掉%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,因為random不是同一個對象,即各個線程只對自己的門加鎖,不能保證是對同一個門加鎖.
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