1.線(xiàn)程同步
多線(xiàn)程引發(fā)的安全問(wèn)題
一個(gè)非常經(jīng)典的案例，銀行取錢(qián)的問(wèn)題。假如你有一張銀行卡，里面有5000塊錢(qián)，然后你去銀行取款2000塊錢(qián)。正在你取錢(qián)的時(shí)候，取款機(jī)正要從你的5000余額中減去2000的時(shí)候，你的老婆正巧也在用銀行卡對(duì)應(yīng)的存折取錢(qián)，由于取款機(jī)還沒(méi)有把你的2000塊錢(qián)扣除，銀行查到存折里的余額還剩5000塊錢(qián)，準(zhǔn)備減去2000。這時(shí)，有趣的事情發(fā)生了，你和你的老婆從同一個(gè)賬戶(hù)共取走了4000元，但是賬戶(hù)最后還剩下3000元。
使用代碼模擬下取款過(guò)程：
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public class ThreadTest { public static void main(String[] args) { // 創(chuàng)建一個(gè)賬戶(hù)，里面有存款5000元 Account account = new Account(5000); // 模擬取錢(qián)過(guò)程 GetMoney getMoney = new GetMoney(account); new Thread(getMoney, "你").start(); new Thread(getMoney, "你老婆").start(); }}class GetMoney implements Runnable { private Account account; public GetMoney(Account account) { super(); this.account = account; } @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "賬戶(hù)現(xiàn)在有" + account.getMoney() + "元"); // 使效果更明顯，休眠10ms try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } int money = account.getMoney() - 2000; account.setMoney(money); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "取了2000元，賬戶(hù)現(xiàn)在有" + account.getMoney() + "元"); }}class Account { private int money; public Account(int money) { super(); this.money = money; } public int getMoney() { return money; } public void setMoney(int money) { this.money = money; }} |
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你賬戶(hù)現(xiàn)在有5000元你老婆賬戶(hù)現(xiàn)在有5000元你取了2000元，賬戶(hù)現(xiàn)在有3000元你老婆取了2000元，賬戶(hù)現(xiàn)在有3000元 |
同步鎖
從上面的案例可以看出，當(dāng)多個(gè)線(xiàn)程同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)同一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，很容易出現(xiàn)問(wèn)題。為了避免這種情況出現(xiàn)，我們要保證線(xiàn)程同步互斥，就是指并發(fā)執(zhí)行的多個(gè)線(xiàn)程，在同一時(shí)間內(nèi)只允許一個(gè)線(xiàn)程訪(fǎng)問(wèn)共享數(shù)據(jù)。
Java中可以使用synchronized關(guān)鍵字來(lái)取得一個(gè)對(duì)象的同步鎖。
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// Object可以為任何對(duì)象，表示當(dāng)前線(xiàn)程取得該對(duì)象的鎖。synchronized (Object) {} |
修改一下上面的案例，在run方法中加入同步鎖：
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@Overridepublic void run() { synchronized (this) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "賬戶(hù)現(xiàn)在有" + account.getMoney() + "元"); // 使效果更明顯，休眠10ms try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } int money = account.getMoney() - 2000; account.setMoney(money); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "取了2000元，賬戶(hù)現(xiàn)在有" + account.getMoney() + "元"); }} |
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你賬戶(hù)現(xiàn)在有5000元你取了2000元，賬戶(hù)現(xiàn)在有3000元你老婆賬戶(hù)現(xiàn)在有3000元你老婆取了2000元，賬戶(hù)現(xiàn)在有1000元 |
當(dāng)你取錢(qián)的時(shí)候，取款機(jī)鎖定了你的賬戶(hù)，不允許其他人對(duì)賬戶(hù)進(jìn)行操作，當(dāng)你取完錢(qián)后，取款機(jī)釋放了你的賬戶(hù)，你的老婆才可以取錢(qián)。
2.死鎖
同步鎖雖好，但也要科學(xué)使用，不然就會(huì)發(fā)生死鎖，何為死鎖，就是多個(gè)線(xiàn)程同時(shí)被阻塞，它們中的一個(gè)或者全部都在等待某個(gè)資源被釋放。
舉個(gè)栗子，兩個(gè)人面對(duì)面過(guò)獨(dú)木橋，甲和乙都已經(jīng)在橋上走了一段距離，即占用了橋的資源，甲如果想通過(guò)獨(dú)木橋的話(huà)，乙必須退出橋面讓出橋的資源，讓甲通過(guò)，但是乙不服，為什么讓我先退出去，我還想先過(guò)去呢，于是就僵持不下，導(dǎo)致誰(shuí)也過(guò)不了橋，這就是死鎖。
下面用一段簡(jiǎn)單的代碼來(lái)模擬死鎖：
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public class DeadlockTest { public static void main(String[] args) { String str1 = new String("資源1"); String str2 = new String("資源2"); new Thread(new Lock(str1, str2), "線(xiàn)程1").start(); new Thread(new Lock(str2, str1), "線(xiàn)程2").start(); }}class Lock implements Runnable { private String str1; private String str2; public Lock(String str1, String str2) { super(); this.str1 = str1; this.str2 = str2; } @Override public void run() { try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "運(yùn)行"); synchronized (str1) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "鎖住" + str1); Thread.sleep(1000); synchronized (str2) { // 執(zhí)行不到這里 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "鎖住" + str2); } } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }} |
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線(xiàn)程1運(yùn)行線(xiàn)程2運(yùn)行線(xiàn)程1鎖住資源1線(xiàn)程2鎖住資源2 |
第一個(gè)線(xiàn)程鎖住了資源1（甲占有橋的一部分資源），第二個(gè)線(xiàn)程鎖住了資源2（乙占有橋的一部分資源），線(xiàn)程1企圖鎖住資源2（甲讓乙退出橋面，乙不從），進(jìn)入阻塞，線(xiàn)程2企圖鎖住資源1（乙讓甲退出橋面，甲不從），進(jìn)入阻塞，死鎖了。
死鎖的產(chǎn)生是有規(guī)律可循的，只有同時(shí)滿(mǎn)足以下四個(gè)條件，死鎖才會(huì)產(chǎn)生。
1.互斥條件：一個(gè)資源每次只能被一個(gè)進(jìn)程使用。獨(dú)木橋每次只能通過(guò)一個(gè)人。
2.請(qǐng)求與保持條件：一個(gè)進(jìn)程因請(qǐng)求資源而阻塞時(shí)，對(duì)已獲得的資源保持不放。乙不退出橋面，甲也不退出橋面。
3.不剝奪條件: 進(jìn)程已獲得的資源，在未使用完之前，不能強(qiáng)行剝奪。甲不能強(qiáng)制乙退出橋面，乙也不能強(qiáng)制甲退出橋面。
4.循環(huán)等待條件：若干進(jìn)程之間形成一種頭尾相接的循環(huán)等待資源關(guān)系。如果乙不退出橋面，甲不能通過(guò)，甲不退出橋面，乙不能通過(guò)。
知道了死鎖產(chǎn)生的必要條件，在開(kāi)發(fā)中就很容易避免死鎖問(wèn)題了。
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