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经过前面多线程编程的学习,我们遇到了线程安全的相关问题,比如多线程售票情景下的超卖/重卖现象.
我们如何判断程序有没有可能出现线程安全问题,主要有以下三个条件:
在多线程程序中 + 有共享数据 + 多条语句操作共享数据
多线程的场景和共享数据的条件是改变不了的(就像4个窗口一起卖100张票,这个是业务)
所以思路可以从第3点"多条语句操作共享数据"入手,既然是在这多条语句操作数据过程中出现了问题
那我们可以把有可能出现问题的代码都包裹起来，一次只让一个线程来执行
那怎么"把有可能出现问题的代码都包裹起来"呢?我们可以使用synchronized关键字来实现同步效果
也就是说,当多个对象操作共享数据时,可以使用同步锁解决线程安全问题,被锁住的代码就是同步的
接下来介绍下同步与异步的概念:
同步：体现了排队的效果，同一时刻只能有一个线程独占资源，其他没有权利的线程排队。
坏处就是效率会降低，不过保证了安全。
异步：体现了多线程抢占资源的效果，线程间互相不等待，互相抢占资源。
坏处就是有安全隐患,效率要高一些。
1.3.1 写法
synchronized (锁对象){
需要同步的代码(也就是可能出现问题的操作共享数据的多条语句);
}
1.3.2 前提
同步效果的使用有两个前提:
-
前提1：同步需要两个或者两个以上的线程(单线程无需考虑多线程安全问题)
-
前提2：多个线程间必须使用同一个锁(我上锁后其他人也能看到这个锁,不然我的锁锁不住其他人,就没有了上锁的效果)
1.3.3 特点
-
synchronized同步关键字可以用来修饰代码块,称为同步代码块,使用的锁对象类型任意，但注意：必须唯一！
-
synchronized同步关键字可以用来修饰方法,称为同步方法
-
同步的缺点是会降低程序的执行效率，但我们为了保证线程的安全,有些性能是必须要牺牲的
-
但是为了性能,加锁的范围需要控制好,比如我们不需要给整个商场加锁,试衣间加锁就可以了
为什么同步代码块的锁对象可以是任意的同一个对象,但是同步方法使用的是this呢?
因为同步代码块可以保证同一个时刻只有一个线程进入
但同步方法不可以保证同一时刻只能有一个线程调用,所以使用本类代指对象this来确保同步
_创建包: cn.tedu.tickets
创建类:TestRunnableV2.java_
package cn.tedu.tickets;
/本类用于改造多线程售票案例，解决数据安全问题/
public class TestRunnableV2 {
public static void main(String[] args) {
//5.创建目标业务类对象
TicketR2 target = new TicketR2();
//6.创建线程对象
Thread t1 = new Thread(target);
Thread t2 = new Thread(target);
Thread t3 = new Thread(target);
Thread t4 = new Thread(target);
//7.以多线程的方式运行
t1.start();
t2.start();
t3.start();
t4.start();
}
}
/1.多线程中出现数据安全问题的原因：多线程程序+共享数据+多条语句操作共享数据/
/*2.同步锁：相当于给容易出现问题的代码加了一把锁，包裹了所有可能会出现数据安全问题的代码
-
加锁之后，就有了同步(排队)的效果，但是加锁的话，需要考虑：
-
锁的范围：不能太大，太大，干啥都得排队，也不能太小，太小，锁不住，还是会有安全隐患*/
//1.创建自定义多线程类
class TicketR2 implements Runnable {
//3.定义成员变量，保存票数
int tickets = 100;
//创建锁对象
Object o = new Object();
//2.实现接口中未实现的方法，run()中放着的是我们的业务
@Override
public void run() {
//4.通过循环结构完成业务
while (true) {
/*3.同步代码块：synchronized(锁对象){会出现安全隐患的所有代码}
- 同步代码块在同一时刻，同一资源只会被一个线程独享*/
/这种写法不对，相当于每个线程进来的时候都会new一个锁对象，线程间使用的并不是同一把锁/
//synchronized (new Object()){
//修改同步代码块的锁对象为成员变量o,因为锁对象必须唯一
synchronized (o) {//同步代码块解决的是重卖的问题
//如果票数>0就卖票
if (tickets > 0) {
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//4.1打印当前正在售票的线程名以及票数-1
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "=" + tickets--);
}
//4.2退出死循环--没票的时候就结束
if (tickets <= 0) break;
}
}
}
}
_创建包: cn.tedu.tickets
创建类:TestThreadV2.java_
package cn.tedu.tickets;
/本类用于改造多线程售票案例，解决数据安全问题/
public class TestThreadV2 {
public static void main(String[] args) {
//5.创建多个线程对象并以多线程的方式运行
TickectT2 t1 = new TickectT2();
TickectT2 t2 = new TickectT2();
TickectT2 t3 = new TickectT2();
TickectT2 t4 = new TickectT2();
t1.start();
t2.start();
t3.start();
t4.start();
}
}
//1.自定义多线程类
class TickectT2 extends Thread {
//3.新增成员变量用来保存票数
static int tickets = 100;
//static Object o = new Object();
//2.添加重写的run()来完成业务
@Override
public void run() {
//3.创建循环结构用来卖票
while (true) {
//Ctrl+Alt+L调整代码缩进
//7.添加同步代码块，解决数据安全问题
//synchronized (new Object()) {
/static的Object的对象o这种写法也可以/
//synchronized (o) {
/*我们每通过class关键字创建一个类，就会在工作空间中生成一个唯一对应的类名.class字节码文件
-
这个类名.class对应的对象我们称之为这个类的字节码对象
-
字节码对象极其重要，是反射技术的基石，字节码对象中包含了当前类所有的关键信息
-
所以，用这样一个唯一且明确的对象作为同步代码块的锁对象，再合适不过了*/
synchronized (TickectT2.class) {/比较标准的写法/
if(tickets > 0){
//6.添加线程休眠，暴露问题
try {
Thread.sleep(10);//让线程休眠，增加线程状态切换的频率
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//4.1打印当前正在售票的线程名与票数-1
System.out.println(getName() + "=" + tickets--);
}
//4.2给程序设置一个出口，没有票的时候就停止卖票
if (tickets <= 0) break;
}
}
}
}
注意:如果是继承的方式的话,锁对象最好用"类名.class",否则创建自定义线程类多个对象时,无法保证锁的唯一
StringBuffer JDK1.0
加了synchronized ,性能相对较低(要排队,同步),安全性高
StringBuilder JDK1.5
去掉了synchronized,性能更高(不排队,异步),存在安全隐患
快速查找某个类的快捷键:Ctrl+Shift+T
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ExecutorService:用来存储线程的池子,把新建线程/启动线程/关闭线程的任务都交给池来管理
- execute(Runnable任务对象) 把任务丢到线程池
Executors 辅助创建线程池的工具类
- newFixedThreadPool(int nThreads) 最多n个线程的线程池
- newCachedThreadPool() 足够多的线程,使任务不必等待
- newSingleThreadExecutor() 只有一个线程的线程池
_创建包: cn.tedu.tickets
创建类: TestThreadPool.java_
package cn.tedu.tickets;
学习路线：
这个方向初期比较容易入门一些，掌握一些基本技术，拿起各种现成的工具就可以开黑了。不过，要想从脚本小子变成黑客大神，这个方向越往后，需要学习和掌握的东西就会越来越多以下是网络渗透需要学习的内容：
详情docs.qq.com/doc/DSlhRRFFyU2pVZGhS
