技術標籤：Java多執行緒java多執行緒

示例1：賣票與買票

@Slf4j(topic = "c.CASE1")
public class CASE1 {
    //隨機數
    public static Random random = new Random();
    public static int getRandom(){
        return random.nextInt(5) + 1;
    }

    public static void main(String[] args) {
        //開始有2000張票
        TicketWindow ticketWindow =
 
 new TicketWindow(2000);
        List<Thread> list = new ArrayList<>();
        //用來儲存賣出去多少張票，//競態條件
        //List<Integer> sellCount = new ArrayList<>();
        List<Integer> sellCount = new Vector<>();
        //2000票分2000次賣出去
        for (int i = 0; i < 2000; i++) {
            Thread t =
 
 new Thread(()->{
                //競態態條件
                int sell = ticketWindow.sell(getRandom());
                sellCount.add(sell);
            });
            list.add(t);
            t.start();
        }
        //使得每個執行緒執行結束
        list.forEach((t)->{
            try {
                t.
 
join();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
        //統計最終結果
        log.debug("賣出去：" + sellCount.stream().mapToInt(a->a).sum());
        log.debug("剩餘票數：" + ticketWindow.getCount());

    }

}

class TicketWindow{
    private int count;

    public TicketWindow(int count) {
        this.count = count;
    }

    public int getCount() {
        return count;
    }

    public void setCount(int count) {
        this.count = count;
    }

    //賣出去多少張表，如果返回0則表示沒賣出去票
    public int sell(int amount){
        if(amount < count){
            count = count - amount;
            return amount;
        }else{
            return 0;
        }
    }
}

請判斷該例子是否存線上程安全？
執行輸出結果：

答：存在！
分析：判斷是否存線上程安全步驟

1. 尋找臨界區 ：

   int sell = ticketWindow.sell(getRandom());
   sellCount.add(sell);
   

2. 尋找共享變數

   兩個共享變數count，sellCount，存線上程安全的只有count變數，因為sellCount的add方法是屬於執行緒安全的，如果換成ArrayList就會出現執行緒安全問題，count變數屬於ticketWindow物件。

解決方法：
可以給共享變數上鎖，使用關鍵字synchronized，可以將鎖加在sell方法上

    public synchronized int sell(int amount){
        if(amount < count){
            count = count - amount;
            return amount;
        }else{
            return 0;
        }
    }

等價於

    public int sell(int amount){
    synchronized(this){
            if(amount < count){
            count = count - amount;
            return amount;
        }else{
            return 0;
        }
    }
 }

示例2：ab互相轉賬

@Slf4j(topic = "c.CASE2")
public class CASE2 {

    private static Random random = new Random();
    //返回1-100隨機數
    public static  int getRandom(){
        return random.nextInt(100) + 1;
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //賬戶a
        Account a = new Account(1000);
        //賬戶b
        Account b = new Account(1000);

        Thread t1 = new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                a.transfer(b,getRandom());
            }
        });
        Thread t2 = new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                b.transfer(a,getRandom());
            }
        });

        //分別啟動t1 t2
        t1.start();
        t2.start();

        //等待t1 t2跑完
        t1.join();
        t2.join();

        log.debug("賬戶a  :" + a.getMoney() );
        log.debug("賬戶b :"  + b.getMoney());
        log.debug("total:{}",(a.getMoney() +b.getMoney()));
    }
}


class Account{
    private int money;

    public Account(int money) {
        this.money = money;
    }

    public int getMoney() {
        return money;
    }

    public void setMoney(int money) {
        this.money = money;
    }

    public void transfer(Account target,int amount){
        //有錢可轉
        if(this.money > amount){
            this.setMoney(this.getMoney() - amount);
            target.setMoney(target.getMoney() + amount);
        }
    }

}

執行結果可以看出來，存線上程安全問題！
分析：

1. 臨界區

   public void transfer(Account target,int amount){
       //有錢可轉
       synchronized (Account.class){
           if(this.money > amount){
               this.setMoney(this.getMoney() - amount);
               target.setMoney(target.getMoney() + amount);
           }
       }
   }
   

2. 共享變數

   與上一個例子不同的是，該臨界區存在的共享變數有兩個，分別是this.money和target.money，所以如果在transfer上面加上鎖，還能不能鎖得住，能 不能解決執行緒安全問題呢?

    public synchronized void transfer(Account target,int amount){
        //有錢可轉
          if(this.money > amount){
              this.setMoney(this.getMoney() - amount);
              target.setMoney(target.getMoney() + amount);
          }
    }
   

   並不能！
   原因是：此時的synchronized只能鎖定住當前的物件的共享變數，也就是說誰呼叫transfer就會鎖住誰的money屬性，因此並不能解決執行緒安全問題，那麼該如果才能同時鎖住兩個物件呢？

解決方法：擴大鎖的範圍，從鎖住物件擴大至鎖住整個類，因為無論是this.money和target.money它們都屬於Account類，因此可以修改臨界區的鎖範圍，如下：

    public void transfer(Account target,int amount){
        //有錢可轉
        synchronized (Account.class){
            if(this.money > amount){
                this.setMoney(this.getMoney() - amount);
                target.setMoney(target.getMoney() + amount);
            }
        }
    }

重新執行程式碼：

此時便達到我們的執行緒安全目的。