说明

当程序中出现多个进程对同一资源进行操作时，因为对数据的操作非常密集，可能会对资源过度操作，这时就需要用到线程的同步技术。

以一个抢红包程序为例，红包数量为3个，开启5个线程来模拟抢红包行为，红包数量抢完了，就不能再抢了。代码如下：

/**
 * 抢红包
 */
class GetBonus implements Runnable {

    /**
     * 创建一个红包数量
     */
    private static int bonusQuantity = 3;

    @Override
    public void run() {
        // 如果红包数量大于0
        if (bonusQuantity > 0) {
            System.out.println("恭喜" + Thread.currentThread().getName() + "您成功抢到一个20元的红包");
            // 红包数量-1
            bonusQuantity--;
        } else {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "抱歉，红包已经被抢完了");
        }
        System.out.println(bonusQuantity);
    }
}

public class EssayTest {
    private static void main(String[] args) {
        // 创建红包线程
        GetBonus getBonus = new GetBonus();

        // 创建5个Thread线程并命名、启动
         new Thread(getBonus, "黄蓉").start();
         new Thread(getBonus, "郭靖").start();
         new Thread(getBonus, "杨过").start();
         new Thread(getBonus, "小龙女").start();
         new Thread(getBonus, "张无忌").start();
    }
}

线程同步方式

为了解决上面对线程对统一资源操作不同步的问题，有以下几种方式

一、syschronized代码块

syschronized是java的关键字，被syschronized代码块包含的程序，同时只能有一个线程在执行。可以将程序中对资源操作的核心代码包起来，实现线程同步。修改后的代码如下：

/**
 * 抢红包
 */
class GetBonus implements Runnable {

    /**
     * 创建一个红包数量
     */
    private static int bonusQuantity = 3;

    @Override
    public void run() {
        // 用synchronized代码块将核心代码包含起来，()内的必须是一个对象且唯一，通常用this，即GetBonus类的地址，在内存中是唯一的。
        synchronized (this) {
            // 如果红包数量大于0
            if (bonusQuantity > 0) {
                System.out.println("恭喜" + Thread.currentThread().getName() + "您成功抢到一个20元的红包");
                // 红包数量-1
                bonusQuantity--;
            } else {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "抱歉，红包已经被抢完了");
            }
            System.out.println("红包剩余：" + bonusQuantity);
            System.out.println("---------------------------------");
        }
    }
}

二、锁方法

即将方法用syschronized修饰，表明该方法是一个同步方法，同时只能有一个线程在执行，修改后的代码如下：

/**
 * 抢红包
 */
class GetBonus implements Runnable {

    /**
     * 创建一个红包数量
     */
    private static int bonusQuantity = 3;

    @Override
    public void run() {
        get();
    }

    /**
     * 将抢红包的代码抽取成一个方法，并用synchronized修饰
     */
    private synchronized void get() {
        // 如果红包数量大于0
        if (bonusQuantity > 0) {
            System.out.println("恭喜" + Thread.currentThread().getName() + "您成功抢到一个20元的红包");
            // 红包数量-1
            bonusQuantity--;
        } else {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "抱歉，红包已经被抢完了");
        }
        System.out.println("红包剩余：" + bonusQuantity);
        System.out.println("---------------------------------");
    }
}

值得思考的是，这里可不可以将run()方法用synchronized修饰，设置成一个同步方法，一步到位呢？

三、ReentrantLock

使用java的ReentrantLock类，自定义设置上锁和解锁的代码区间，修改后的代码如下：

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

/**
 * 抢红包
 */
class GetBonus implements Runnable {

    /**
     * 创建一个红包数量
     */
    private static int bonusQuantity = 3;

    /**
     * 创建一个锁对象
     */
    ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    
    @Override
    public void run() {
        // 加锁
        lock.lock();
        // 如果红包数量大于0
        if (bonusQuantity > 0) {
            System.out.println("恭喜" + Thread.currentThread().getName() + "您成功抢到一个20元的红包");
            // 红包数量-1
            bonusQuantity--;
        } else {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "抱歉，红包已经被抢完了");
        }
        // 解锁
        lock.unlock();
        System.out.println("红包剩余：" + bonusQuantity);
        System.out.println("---------------------------------");
    }
}

值得一提的是，阿里巴巴代码规范提示，lock.lock()必须紧跟try代码块，且unlock要放到finally第一行。应该是考虑到代码被上锁后，解锁的lock.unlock()代码有可能一直没被执行的情况。

总结

如果涉及到多线程对同一资源的操作，为了避免出现资源溢出的情况，可以用synchronized代码块、synchronized方法和ReentrantLock类对象上锁、解锁等方法，在实际使用时，还应该考虑到，被锁住的代码越多，程序执行效率越低，所以应该尽量只锁住“核心代码”。