java的多线程之线程的同步（synchronized ）

java对于多线程的安全问题提供了专业的解决方式： 同步机制

什么时候需要使用synchronized ：

只有共享资源的读写访问才需要同步化，如果不是共享资源那么根本就没有必要同步
目的：就是使得共享数据变得更加安全。

互斥锁

1）引入对象互斥锁，来保证共享数据操作的完整性。
2每个对象都对应于一个可称为“互斥锁”的标记，这个标记用来保证在任一时刻，只能有一个线程访问该对象

关键字synchronized 来与对象的互斥锁联系

1）当某个对象用synchronized修饰时，表明该对象在任一时刻只能由一个线程访问。
2）同步的局限性：导致程序的执行效率要降低
3）同步方法（非静态的）的锁为this。
4）同步方法（静态的）的锁为当前类本身。

举一个售票的例子：有三个窗口同时售100张票，可能自己运行一百次都不会出现重票等错误其他情况，程序运行结果没有错并不代表这个程序没有错误。现在我们将程序的错误放大 我让每个线程都睡10毫秒。

package com.ghl.demo;

class Window implements Runnable {
	static int ticket = 100;

	@Override
	public void run() {
		while (true) {
			if (ticket > 0) {
				try {
					Thread.currentThread().sleep(10);
				} catch (InterruptedException e) {
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				}
				System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "售票，售票号为：" + ticket--);
			} else {
				break;
			}
		}

	}
}

public class TestWindow {
	public static void main(String[] args) {
		Window w1 = new Window();
		Thread th = new Thread(w1);
		Thread th1 = new Thread(w1);
		Thread th2 = new Thread(w1);
		th.setName("窗口1");
		th1.setName("窗口2");
		th2.setName("窗口3");

		th.start();

		th1.start();
		th2.start();

	}

}
返回结果：
窗口1售票，售票号为：100
窗口2售票，售票号为：98
窗口3售票，售票号为：99
窗口1售票，售票号为：97
窗口2售票，售票号为：97
窗口3售票，售票号为：96
窗口2售票，售票号为：95
窗口1售票，售票号为：94
窗口3售票，售票号为：95
窗口2售票，售票号为：93
窗口3售票，售票号为：93
窗口1售票，售票号为：93
窗口2售票，售票号为：92
窗口1售票，售票号为：90
窗口3售票，售票号为：91
窗口3售票，售票号为：89
窗口1售票，售票号为：88
窗口2售票，售票号为：87
窗口3售票，售票号为：86
窗口1售票，售票号为：86
窗口2售票，售票号为：85
窗口3售票，售票号为：84
窗口1售票，售票号为：84
窗口2售票，售票号为：83
窗口1售票，售票号为：82
窗口3售票，售票号为：82
窗口2售票，售票号为：82
窗口3售票，售票号为：81
窗口2售票，售票号为：81
窗口1售票，售票号为：80
窗口2售票，售票号为：79
窗口3售票，售票号为：78
窗口1售票，售票号为：79
窗口2售票，售票号为：77
窗口3售票，售票号为：76
窗口1售票，售票号为：75
窗口3售票，售票号为：74
窗口1售票，售票号为：73
窗口2售票，售票号为：72
窗口3售票，售票号为：71
窗口1售票，售票号为：71
窗口2售票，售票号为：71
窗口1售票，售票号为：70
窗口3售票，售票号为：68
窗口2售票，售票号为：69
窗口3售票，售票号为：67
窗口2售票，售票号为：67
窗口1售票，售票号为：67
窗口2售票，售票号为：66
窗口3售票，售票号为：65
窗口1售票，售票号为：64
窗口2售票，售票号为：63
窗口3售票，售票号为：61
窗口1售票，售票号为：62
窗口2售票，售票号为：60
窗口3售票，售票号为：59
窗口1售票，售票号为：58
窗口2售票，售票号为：57
窗口3售票，售票号为：56
窗口1售票，售票号为：55
窗口2售票，售票号为：54
窗口3售票，售票号为：53
窗口1售票，售票号为：52
窗口2售票，售票号为：51
窗口3售票，售票号为：50
窗口1售票，售票号为：49
窗口2售票，售票号为：48
窗口3售票，售票号为：47
窗口1售票，售票号为：46
窗口2售票，售票号为：45
窗口3售票，售票号为：44
窗口1售票，售票号为：43
窗口2售票，售票号为：42
窗口3售票，售票号为：41
窗口1售票，售票号为：40
窗口2售票，售票号为：39
窗口3售票，售票号为：38
窗口1售票，售票号为：37
窗口2售票，售票号为：36
窗口3售票，售票号为：35
窗口1售票，售票号为：34
窗口2售票，售票号为：33
窗口3售票，售票号为：32
窗口1售票，售票号为：31
窗口2售票，售票号为：30
窗口3售票，售票号为：29
窗口2售票，售票号为：28
窗口1售票，售票号为：27
窗口3售票，售票号为：26
窗口2售票，售票号为：25
窗口1售票，售票号为：24
窗口3售票，售票号为：23
窗口1售票，售票号为：22
窗口2售票，售票号为：22
窗口3售票，售票号为：21
窗口1售票，售票号为：20
窗口2售票，售票号为：19
窗口3售票，售票号为：18
窗口2售票，售票号为：17
窗口1售票，售票号为：17
窗口3售票，售票号为：16
窗口2售票，售票号为：15
窗口1售票，售票号为：15
窗口3售票，售票号为：14
窗口2售票，售票号为：13
窗口1售票，售票号为：12
窗口3售票，售票号为：11
窗口2售票，售票号为：9
窗口1售票，售票号为：10
窗口3售票，售票号为：8
窗口2售票，售票号为：7
窗口1售票，售票号为：7
窗口3售票，售票号为：6
窗口2售票，售票号为：4
窗口1售票，售票号为：5
窗口3售票，售票号为：3
窗口1售票，售票号为：2
窗口2售票，售票号为：2
窗口3售票，售票号为：1
窗口2售票，售票号为：0
窗口1售票，售票号为：-1

从上面的结果我们可以看出，即有重复的票也有负数的票。上面的问题存在了线程安全的问题。

线程安全问题出现的原因

当多条语句在操作同一个线程共享数据时，一个线程对多条语句只执行了一部分，还没有执行完，另一个线程参与进来执行。导致共享数据的错误。

java如何解决线程安全问题（两种方式）

对多条操作共享数据的语句，只能让一个线程都执行完，在执行过程中，其他线程不可以参与执行。类似于上厕所，一个一个来，排队

格式：
方式一、使用同步代码块（synchronized ）来解决

1. synchronized (同步监视器）{
   // 需要被同步的代码；
   }
   1 共享数据：多个线程共同操作同一个数据。
   2）同步监视器：由一个类的对象来充当，哪个类获得此监视器，哪个类就只执行大括号内部的代码,也叫锁。

package com.ghl.demo;

class Window implements Runnable {
	static int ticket = 100;
Object obj=new Object();//锁 也就是一个对象
	public void run() {
		while (true) {
			synchronized (this) {//synchronized用在需要共享数据的地方，如果不是继承的可以this代表当前对象，也可以自定义对象来充当锁
			//synchronized (obj)
				if (ticket > 0) {
					try {
						Thread.currentThread().sleep(10);
					} catch (InterruptedException e) {
						// TODO Auto-generated catch block
						e.printStackTrace();
					}
					System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "售票，售票号为：" + ticket--);
				} else {
					break;
				}
			}

		}

	}
}

public class TestWindow {
	public static void main(String[] args) {
		Window w1 = new Window();
		Thread th = new Thread(w1);
		Thread th1 = new Thread(w1);
		Thread th2 = new Thread(w1);
		th.setName("窗口1");
		th1.setName("窗口2");
		th2.setName("窗口3");

		th.start();

		th1.start();
		th2.start();

	}

}

返回结果

窗口1售票，售票号为：100
窗口2售票，售票号为：99
窗口2售票，售票号为：98
窗口2售票，售票号为：97
窗口2售票，售票号为：96
窗口2售票，售票号为：95
窗口2售票，售票号为：94
窗口2售票，售票号为：93
窗口2售票，售票号为：92
窗口2售票，售票号为：91
窗口2售票，售票号为：90
窗口2售票，售票号为：89
窗口2售票，售票号为：88
窗口2售票，售票号为：87
窗口2售票，售票号为：86
窗口2售票，售票号为：85
窗口2售票，售票号为：84
窗口2售票，售票号为：83
窗口2售票，售票号为：82
窗口2售票，售票号为：81
窗口2售票，售票号为：80
窗口2售票，售票号为：79
窗口2售票，售票号为：78
窗口2售票，售票号为：77
窗口2售票，售票号为：76
窗口2售票，售票号为：75
窗口2售票，售票号为：74
窗口2售票，售票号为：73
窗口2售票，售票号为：72
窗口2售票，售票号为：71
窗口2售票，售票号为：70
窗口2售票，售票号为：69
窗口2售票，售票号为：68
窗口2售票，售票号为：67
窗口2售票，售票号为：66
窗口2售票，售票号为：65
窗口2售票，售票号为：64
窗口2售票，售票号为：63
窗口2售票，售票号为：62
窗口2售票，售票号为：61
窗口2售票，售票号为：60
窗口2售票，售票号为：59
窗口2售票，售票号为：58
窗口2售票，售票号为：57
窗口2售票，售票号为：56
窗口2售票，售票号为：55
窗口2售票，售票号为：54
窗口2售票，售票号为：53
窗口2售票，售票号为：52
窗口2售票，售票号为：51
窗口2售票，售票号为：50
窗口2售票，售票号为：49
窗口2售票，售票号为：48
窗口2售票，售票号为：47
窗口2售票，售票号为：46
窗口2售票，售票号为：45
窗口2售票，售票号为：44
窗口2售票，售票号为：43
窗口2售票，售票号为：42
窗口2售票，售票号为：41
窗口2售票，售票号为：40
窗口2售票，售票号为：39
窗口2售票，售票号为：38
窗口2售票，售票号为：37
窗口2售票，售票号为：36
窗口2售票，售票号为：35
窗口2售票，售票号为：34
窗口2售票，售票号为：33
窗口2售票，售票号为：32
窗口2售票，售票号为：31
窗口2售票，售票号为：30
窗口2售票，售票号为：29
窗口2售票，售票号为：28
窗口2售票，售票号为：27
窗口2售票，售票号为：26
窗口2售票，售票号为：25
窗口2售票，售票号为：24
窗口2售票，售票号为：23
窗口2售票，售票号为：22
窗口2售票，售票号为：21
窗口2售票，售票号为：20
窗口2售票，售票号为：19
窗口2售票，售票号为：18
窗口2售票，售票号为：17
窗口2售票，售票号为：16
窗口2售票，售票号为：15
窗口2售票，售票号为：14
窗口2售票，售票号为：13
窗口2售票，售票号为：12
窗口2售票，售票号为：11
窗口2售票，售票号为：10
窗口2售票，售票号为：9
窗口2售票，售票号为：8
窗口2售票，售票号为：7
窗口2售票，售票号为：6
窗口2售票，售票号为：5
窗口2售票，售票号为：4
窗口2售票，售票号为：3
窗口2售票，售票号为：2
窗口2售票，售票号为：1

方式二、同步方法 跟上面的基本一样 这里就不做重复了
2. synchronized还可以放在方法声明中，表示整个方法为同步方法。
public synchronized void show (String name){
需要同步数据的代码
}

释放锁的操作

1）当前线程的同步方法、同步代码块执行结束
2）当前线程在同步代码块、同步方法中遇到break、return终止了该代码块、该方法的继续执行。
3）当前线程在同步代码块、同步方法中出现了未处理的Error或Exception，导致异常结束
4）当前线程在同步代码块、同步方法中执行了线程对象的wait()方法，当前线程暂停，并释放锁。