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如何保證多線程共享數(shù)據(jù)的安全?

更新時間:2021-03-17 來源:黑馬程序員 瀏覽量:

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售票案例中,極有可能碰到“意外”情況,如一張票被打印多次,或者打印出的票號為0甚至負(fù)數(shù)。這些“意外”都是由多線程操作共享資源tickets所導(dǎo)致的線程安全問題,接下來對案例進行修改,模擬四個窗口出售10張票,并在售票的代碼中每次售票時線程休眠100毫秒,如文件1所示。

文件1 Example11.java

     // 定義SaleThread類實現(xiàn)Runnable接口
     class SaleThread implements Runnable {
         private int tickets = 10; // 10張票
         public void run() {
             while (true) {
                 if (tickets > 0) {
                     try {
                         Thread.sleep(100); // 模擬售票耗時過程
                     } catch (InterruptedException e) {
                         e.printStackTrace();
                     }
                     System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                             + " 正在發(fā)售第 " + tickets-- + " 張票 ");
                 }
             }
         }
     }
     public class Example11 {
         public static void main(String[] args) {
             SaleThread saleThread = new SaleThread();
             // 創(chuàng)建并開啟四個線程,模擬4個售票窗口
             new Thread(saleThread, "窗口1").start();
             new Thread(saleThread, "窗口2").start();
             new Thread(saleThread, "窗口3").start();
             new Thread(saleThread, "窗口4").start();
         }
     }


運行結(jié)果如圖1所示。

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圖1 運行結(jié)果

圖1中,最后幾行打印售出的票為0和負(fù)數(shù),這種現(xiàn)象是不應(yīng)該出現(xiàn)的,因為在售票程序中做了判斷只有當(dāng)票號大于0時才會進行售票。運行結(jié)果中之所以出現(xiàn)了負(fù)數(shù)的票號是因為多線程在售票時出現(xiàn)了安全問題。

在售票程序的while循環(huán)中添加了sleep()方法,這樣就模擬了售票過程中線程的延遲。由于線程有延遲,當(dāng)票號減為1時,假設(shè)窗口2線程此時出售1號票,對票號進行判斷后,進入while循環(huán),在售票之前通過sleep()方法模擬售票時耗時操作,這時窗口1線程會進行售票,由于此時票號仍為1,因此窗口1線程也會進入循環(huán),同理,四個線程都會進入while循環(huán),休眠結(jié)束后,四個線程都會進行售票,這樣就相當(dāng)于將票號減了四次,結(jié)果中出現(xiàn)了1、0、-1、-2這樣的票號。


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