java基础之线程同步机制（适合纯小白）

上文我们聊到了如何创建多线程的两种方式，现在有如下场景。

假设存在一个电影院，现在有100张票等待出售，同时有三个窗口出售电影票。

代码如下：

为了让效果更明显，这里让线程等待了10millis。

接下来我们在main方法中创建三个线程来“买票”

运行代码，得到如下结果：

售票竟然出现了重复的票，还出现了不存在的票。这是为什么呢？

票  我们可以看作是一个公共资源。为了让问题简化，我们假设现在只有A线程和B线程访问它。

--------------------------------------以下场景可能出现。

当A线程抢夺到CPU资源时运行run方法，当运行完

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "当前正在出售第" + ticket + "张票");

这一句代码后，这时候可能A线程失去了CPU资源（注意：此时ticket--这一句代码未运行，此时ticket的值仍然是100，控制台打印的值为"Thread-A当前正在出售第100张票"），B线程成功抢夺到CPU资源，运行run方法。当运行到

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "当前正在出售第" + ticket + "张票");

这一句代码时，控制台成功输出"Thread-B当前正在出售第100张票"（出现重复的票），然后此时B线程同样可能失去CPU资源，由A再次成功抢夺到执行权，运行A线程的

ticket--；

ticket此时的值为99，A线程失去资源，B线程获得资源，B线程中再次运行

ticket--;

ticket此时的值为98。经历多次运行后，此时假设票还剩余1张。

A线程获得CPU资源，运行到if(ticket>0)这一句后，由于1>0为true，成功进入循环，此时A线程失去资源，由B成功上位。ticket此时等于1，B线程也成功进入while循环。

然后B失去CPU资源，A重新上位。A打印：Thread-A当前正在出售第1张票，A结束，ticket此时的值为0。B重新获得运行资源，B由于if条件已经为true成功进入分支，直接打印：Thread-A当前正在出售第0张票。（不存在的票）A线程结束。

那么问题来了。在正常的生产环境中，我们一般不会允许这样的情况出现，如何才能避免线程安全问题呢？

以下给出解决方案。

方案1：使用synchronized关键字同步代码块

废话不多数，直接上代码：

现在加入synchronize关键字后，再次运行main方法：

可以看出此次运行，票数连续且正常（未出现重复票和不存在的票）。

原理：现在有两个线程A和B

当线程A获取CPU资源后进入run方法，遇到了synchronize修饰的代码块，此时会A会检查synchronize代码块中是否存在锁对象。如果存在锁对象，就会获取锁对象并成功进入同步中执行。

此时A失去了CPU资源，B成功上位。B遇到synchronize修饰的代码块。此时B同样也会检查synchronize代码块中是否有锁对象。当然没有，因为锁对象现在被A线程持有。这时，B线程会进入到阻塞状态，会一直等待A线程归还锁对象，然后B才能获取锁对象并进入同步中执行。

当A线程运行出被synchronize修饰的代码块后，锁对象会被归还。此时B线程如果成功抢夺到资源，就能成功进入同步。

同步保证了只能有一个线程在同步中操作共享数据。但是程序需要频繁的判断锁，获得锁，释放锁。程序的效率会下降。

方案2：使用synchronized关键字同步方法

运行main方法买票：

同样运行正确。

这个办法的原理和上种方法是一样的。同样是通过控制锁对象来实现代码的同步。这里的锁对象其实就是Runnable的实现类（即this）。

如果同步方法使用的static关键字修饰（静态同步方法），那么此时的锁对象就是本类的class属性（class文件对象）。

方案3：使用Lock锁（推荐）

强烈建议把解锁的代码放入到finally块中去。