Java学习day24：线程的同步和锁（例题+知识点详解）
声明：该专栏本人重新过一遍java知识点时候的笔记汇总，主要是每天的知识点+题解，算是让自己巩固复习，也希望能给初学的朋友们一点帮助，大佬们不喜勿喷(抱拳了老铁！)
往期回顾
Java学习day23：线程构造方法、常用方法（例题+知识点详解）-CSDN博客
Java学习day22：进程和线程、并发并行、线程创建方式（知识点详解）-CSDN博客
Java学习day21：System类、Runtime类、Date类、Calendar类（知识点详解）-CSDN博客
Java学习day24：线程的同步和锁
一、同步和锁
1.为什么要进行线程的同步？
Java是允许多线程（多个线程），当多个线程操作同一个资源（咋操作）的时候，会导致得到或者打印的数据不准确。从而发生冲突。咋解决？加同步锁。
2.多线程操作导致数据不准确
比如，当三个线程美团、淘票票、猫眼同时卖票， 美团、淘票票这个两个线程，都去卖同一场次的票，结果美团卖出去一张1排1列的票
结果淘票票也卖出去了1排1列的票 你感觉合适吗？不合适的，分享同一个资源的时候，要保证分享资源的数据，合法性！！！否则就会出现数据的混乱，就是下面的这种结果！！！
示例：
class MySync implements Runnable {
int ticket = 50;
@Override
public void run() {
//
while (true) {//死循环
if (ticket > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "卖出了第" + ticket + "票");
ticket--;
} else {
System.out.println("买完了");
break;//终止循环！！！
}
}
}
}
public class Demo1 {
public static void main(String[] args) {
MySync mySync = new MySync();
//这三个线程
Thread thread1 = new Thread(mySync, "线程1");
thread1.start();
Thread thread2 = new Thread(mySync, "线程2");
thread2.start();
Thread thread3 = new Thread(mySync, "线程3");
thread3.start();
}
}运行结果：
这里就是，三个线程同时分享同一个资源，也就是卖同一组票，此时理想的情况应该是：先线程1进入到ticket=50,循环循环结束以后此时tiket=49了，循环第二次的时候线程2抢到资源了 此时ticket=49循环 打印49 tiket-- ticket=48了，循环第三次的时候 线程2 抢到资源了， 此时ticket=48......就这样循环下去。
而实际上会出现什么问题呢？
两个线程都进入到了循环了，此时两个线程的ticket都是50，但是两个线程都会往下执行，可能的状态就是，线程3抢占到cpu资源，循环一遍，ticket为49，然后线程3再次抢占到cpu资源，继续执行一遍循环，一直到线程3执行了4次循环，线程1才终于抢占到cpu资源，执行循环，但是由于线程1是在ticket为50的时候进入循环的，只是一直在等待，此时线程1输出的就是ticket=50
好好理解这个原理，线程的抢占式执行带来的结果，但是抢占式能够将cpu最大化的利用，此时怎么在继续抢占式的同时避免数据的混乱，这就引入了锁的概念。
示例：
//最理想的状态！！！
//先线程1进入到ticket=50,循环 循环结束以后 此时
//tiket=49了
//循环第二次的时候 线程2抢到资源了 此时ticket=49
//循环 打印49 tiket-- ticket=48了
//循环第三次的时候 线程2 抢到资源了， 此时ticket=48
//打印卖第48张票。ticket-- tiket=47
//线程1又抢到循环
//现在的情况是：有可能两个线程同时进入到while循环
//
class MySync implements Runnable {
int ticket = 50;
@Override
public void run() {
//
while (true) {//死循环
//两个线程都进入到了循环了
//此时两个线程所持有的ticket 都是50
//但是两个线程都要往下执行
//有可能线程1 先执行了sout(50) 线程2在等待哦！！！
//线程1执行了--操作并出了循环 线程1ticket = 49
//线程1又抢到循环了 sout(49) tiket--
//再进入倒这个循环，有可能线程2抢到这个执行权
//线程2要往下执行输出语句 ticket=50 打印50
if (ticket > 0) {
//线程具有抢占式的运行
//咱们有没有可能，线程3进入到if语句
//此时线程1也进入到if语句了
//线程3去打印 卖出了50张票
//在线程1里面 ticket=50
//线程3又抢到ticket-- 又进入到循环了 ticket = 49
//线程3又抢到了ticket-- 又进入倒循环 ticket=48
//线程1又抢到资源要执行，执行输出语句 tiekct=50
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "卖出了第" + ticket + "票");
ticket--;
} else {
System.out.println("买完了");
break;//终止循环！！！
}
}
}
}
public class Demo1 {
public static void main(String[] args) {
MySync mySync = new MySync();
//这三个线程
Thread thread1 = new Thread(mySync, "线程1");
thread1.start();
Thread thread2 = new Thread(mySync, "线程2");
thread2.start();
Thread thread3 = new Thread(mySync, "线程3");
thread3.start();
}
}3.解决方法
3.1.同步方法:使用一个关键字synchronized修饰方法。
因为Java对象都有一个内置的锁对象。当使用这个关键字修饰方法的时候，这个方法就会被锁保护起来，被锁锁住，当一个线程进来以后，会立马锁住当前的方法。意味着只有一个线程进来，其他线程都在外面等着。
语法格式：
public synchronized void run () {
}
我们把run方法加上锁，但是你会发现，最后所有的票都是一个线程买完的，原因很简单，一个线程进去了其他的进不去，进去的那个会一直占有资源直到结束，才会释放其占有的资源，也就意味着会把票卖完，这就不符合生活场景，比如三个平台卖票的，结果有一个平台抢到后就不松手，自己一个人卖完了所有。
3.2同步代码块
就是用了synchronized 关键字修饰一个语句块。被修饰的语句块会被加锁。从而实现同步。
语法格式:
synchronized (this) {
被加锁的代码块
}
这个时候我们再想，锁哪一部分的代码块，肯定不能锁while循环，不然放进去一个线程，这个线程要把while循环执行完才出来。
示例：
class MySync2 implements Runnable {
int ticket = 500;
//对这个run方法加了锁 就意味着只有一个线程进入到run方法中
//其他线程都在run方法外面等待
@Override
public void run() {
//能不能对循环加锁？不能 因为循环加锁以后，还是一个线程循环完，没有任何意义
while (true) {//死循环
//if语句加了锁以后
//就意味着只有一个线程进入到if语句
//假如线程1进入if语句了，线程2和线程3就会等待
//线程1打印50 并-- ticket变量为49
//线程2抢到了49 sout(49) tiket-- 48
//其他线程再抢！！！
//核心业务 加了锁，只让一个线程进入，操作完以后。锁释放掉
//然后这三个线程再抢。还只能进一个，再操作核心业务
synchronized (this) {//只能让一个线程进入操作，其他线程在外面等待排队
if (ticket > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "卖出了第" + ticket + "票");
ticket--;
} else {
System.out.println("买完了");
break;//终止循环！！！
}
}
}
}
}
public class Demo3 {
public static void main(String[] args) {
MySync2 mySync = new MySync2();
//这三个线程
Thread thread1 = new Thread(mySync, "线程1");
thread1.start();
Thread thread2 = new Thread(mySync, "线程2");
thread2.start();
Thread thread3 = new Thread(mySync, "线程3");
thread3.start();
}
}所以在这个案例里，真正应该锁的，是while循环里面的if语句，三个线程都能进while循环，但是只有一个线程能进if语句执行卖票操作，执行完就要释放资源，然后三个线程又抢，看哪个能进去。
所以很重要的一点，需要准确知道把锁加在哪里。
总而言之，加锁的目的为了保证数据的准确性。
案例：
卖电影票：
三个线程:
淘票票
美团
猫眼
100张票
参考：
class SaleTicket implements Runnable {
//声明一个变量票
//静态的变量和对象没有关系了
private static int ticket = 100;
@Override
public void run() {
while (true) {
//美团 猫眼 淘票票
synchronized (this) {
if (ticket > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "卖出了第" + ticket + "票");
ticket--;
} else {
System.out.println("卖完了");
break;
}
}
}
}
}
public class Demo4 {
public static void main(String[] args) {
SaleTicket saleTicket = new SaleTicket();
new Thread(saleTicket, "淘票票").start();
new Thread(saleTicket, "美团").start();
new Thread(saleTicket, "猫眼").start();
}
}线程就是这样，抢占式运行导致不可控制，但是可以加锁。让他可控制。
以上，就是今天的所有知识点了。锁的问题，是Java中非常重要的核心，大家一定要自己去百度一些资料，增长自己的见识 ，比如lock(); unlock();等等，大家得多花点时间，静下心看代码，写代码，多理解。
加油吧，预祝大家变得更强！