Thread學習之三（線程安全）

1. 線程安全

1. 緣由：當多個線程訪問一個共享的資源時，會產生線程安全的問題。

2. 解決方法：用synchronized關鍵字作爲多線程併發環境的執行有序性的保證手段之一。當一段代碼會修改共享變量，這一段代碼成爲互斥區或臨界區，爲了保證共享變量的正確性，synchronized標示了臨界區。典型的用法以下：

   synchronized(鎖){   //這個鎖是共享對象

        臨界區代碼   

   }

3. /**
    * 兩個線程共同打印a~z，考慮線程安全
    *
    */
   public class PrintLetters implements Runnable {
   
   	private char c = 'a';
   	
   	public synchronized boolean print() {
   		
   		if (c <= 'z') {
   			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " --- " + c);
   			
   			try {
   				Thread.currentThread().sleep(100);
   			} catch (InterruptedException e) {
   				e.printStackTrace();
   			}
   			
   			c++;
   			
   			return true;
   		}
   		
   		return false;
   	}
   	
   	@Override
   	public void run() {
   		boolean flag = print();
   		
   		while (flag) {
   			flag = print();
   		}
   
   	}
   
   	public static void main(String[] args) {
   		PrintLetters printLetters = new PrintLetters();
   		
   		Thread thread1 = new Thread(printLetters);
   		Thread thread2 = new Thread(printLetters);
   		
   		thread1.setName("線程-1");
   		thread2.setName("線程-2");
   		
   		thread1.start();
   		thread2.start();
   	}
   }

   上面代碼屬於public synchronized void add(int num)狀況，其鎖就是這個方法所在的對象。同理，若是方法是public  static synchronized void add(int num)，那麼鎖就是這個方法所在的class。

2. 線程間的相互做用：線程之間須要一些協調通訊，來共同完成一件任務。能夠調用java.lang.Object中的wait()、notify()和notifyAll()方法，這些方法是final的，不能被重寫。

1. wait()：使當前線程進入放棄對象鎖進入wait pool中等待。直到其餘線程調用notify()或notifyAll()方法喚醒該線程。要確保線程調用wait()方法時擁有對象鎖，即wait()方法必須在synchronized方法或者synchronized方法塊中調用。
   

2. notify()、notifyAll()：

1. notify()：喚醒一個處於等待當前對象鎖的線程。若是多個線程處於等待狀態，會隨機選擇一個線程喚醒。同時，被喚醒的線程暫時不能被執行，須要等到當前線程放棄對象鎖。見：http://my.oschina.net/u/1757476/blog/420169  線程的生命週期。

2. notifyAll()：喚醒全部等待當前對象鎖的線程，變成等待該對象上的鎖。一旦該對象被解鎖，它們就會去競爭。

3. /**
    * 模擬賣票：劉、關、張三人買票，售票員只有一張5元零錢，票價5元;張飛拿20元排在劉、關前面，劉、關二人各拿了5元。
    * 線程間的通訊
    */
   public class TicketHouse implements Runnable {
   	
   	private int fiveCount = 1, tenCount = 0, twentyCount = 0;
   	
   	public synchronized void buy() {
   		String name = Thread.currentThread().getName();
   		
   		//張飛 20元
   		if ("張飛".equals(name)) {
   			if (fiveCount < 3) {
   				try {
   					System.out.println("5元面值：" + fiveCount + ". 張飛等待...");
   					wait();
   					
   					System.out.println("賣一張票給" + name + "，找零15. 5元面值：" + fiveCount);
   				} catch (InterruptedException e) {
   					e.printStackTrace();
   				}
   			}
   		} else if ("關羽".equals(name) || "劉備".equals(name)) {
   			fiveCount++;
   			System.out.println("賣一張票給" + name + "，錢正好. 5元面值：" + fiveCount);
   		}
   		
   		if (fiveCount == 3) {
   			notifyAll();
   		}
   	}
   
   	@Override
   	public void run() {
   		buy();
   	}
   
   	public static void main(String[] args) {
   		Runnable runnable = new TicketHouse();
   		
   		Thread th1 = new Thread(runnable);
   		Thread th2 = new Thread(runnable);
   		Thread th3 = new Thread(runnable);
   		
   		th1.setName("劉備");
   		th2.setName("關羽");
   		th3.setName("張飛");
   		
   		th3.start();
   		th1.start();
   		th2.start();
   	}
   }

/**
 * 兩個線程交替打印a~z
 *
 */
public class PrintLetters2 implements Runnable {
	private char c = 'a';
	
	@Override
	public void run() {
		while (c <= 'z') {
			print();
		}
	}
	
	public synchronized void print() {
		if (c <= 'z') {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---" + c);
			c++;
			
			notify();
			
			try {
				wait();
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		Runnable runnable = new PrintLetters2();
		
		Thread th1 = new Thread(runnable);
		Thread th2 = new Thread(runnable);
		
		th1.setName("線程-1");
		th2.setName("線程-2");
		
		th1.start();
		th2.start();
	}
}