数据共享带来的并发问题

多线程有两个经典案例，12306买票问题和上厕所问题😂

一份资源，多个线程共享，会带来并发问题(数据的不一致性)

在实例化Web12306的时候，要想达到20张票，3个黄牛同时在卖，就只能实例化一次；

• 如果实例化三次，则成为每个黄牛在卖20张票，不会产生并发问题，因为此时每一个线程都得带到了一份资源

为了模拟买票时的网络延迟，Sleep 200ms 但得的结果却是：【不存在的票】

20份票的资源给3个黄牛来卖，票显然不会出现负数，这就是并发带来的数据不一致的问题

具体的原因：

首先我们要明白的一点就是，CPU执行的速度非常的快，用ms甚至是ns来衡量

当只剩最后一张票时，假设线程1、线程2、线程3分别被CPU调度：

1. tickets = 1 > 0，线程1先进入到while循环中，休眠200ms，交出了CPU执行权；
2. 此时，CPU空闲，调度线程2，由于线程1在休眠中还没有卖出票，此时 tickets = 1；
3. 线程2进入while循环，也休眠200ms。此时tickets仍然等于1；
4. 由于CPU切换的速度非常快，此时线程1和线程2仍然在休眠中，CPU调度线程3；
5. 线程3进入while循环，同样休眠200ms
6. 线程1最先休眠，所以最先醒来。执行tickets--操作，tickets = 0，此时线程2和线程3仍在休眠中
7. 线程2睡眠完成，由于线程2和线程3此时已经进入到了循环中，所以可以继续执行。线程2执行tickets--操作，tickets = -1；
8. 同理，线程三醒来后又执行tickets--，tickets = -2

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还有可能得到的结果是：【卖重复的票】

同一份资源，被三个线程同时拿到

每个线程在工作的时候，都会在相应的栈中执行，一个线程开辟一个栈空间（忘了的伙伴看看上面线程执行的内存图），它们从内存中读取数据。

比如在卖第10张票时，A线程从主存中拿到了10；由于CPU的操作非常的块，在A把10拿到他的工作区间的时候，线程B和线程C也同时从主存中拿到了各自的工作区间；所以就导致第10张票被卖了3次...

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注意：

线程安全问题是不能产生的，我们可以让一个线程在访问共享数据的时候，无论是否失去了对CPU的执行权，让其他的线程只能等待当前占有CPU的线程执行完其所有的操作，其他线程才能获取资源（等待当前线程卖完票，其他线程在进行卖票）

保证：同一时刻只有一个线程在卖票，即在上面的例子中，只有一个线程在while循环中进行买票

所以，针对此问题，Java中提出了锁机制

通过synchronized关键字来给对象上锁

👉线程的同步 (opens new window)👈

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多线程模拟实现龟兔赛跑

故事背景：

从前有座山，山上有个乌龟和兔子，然后他们比赛，然后兔子睡着了，然后乌龟赢了，然后就没有然后了....

class Running implements Runnable {
    private  String winner;  //获胜者名字
    @Override
    public void run() {
        for(int steps = 1;steps<=100;steps++) {
            //模拟兔子休息,让兔子每走10步睡300ms
            if(Thread.currentThread().getName().equals("rabbit") && steps%10==0) {
                try {
                    Thread.sleep(300);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"---->" + steps);
            //判断比赛是否结束
            boolean flag = isOver(steps);
            if(flag)
                break;
        }
    }

    private boolean isOver(int steps) {
        if(winner != null)
            return true;
        else {
            if(steps == 100) {
                winner = Thread.currentThread().getName();
                System.out.println("\n***** Winner is " + winner + " *****");
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}


public class ThreadExample {
    public static void main(String[] args) {
        Running run = new Running();
        new Thread(run,"tortoise").start();
        new Thread(run,"rabbit").start();
    }
}

最终，兔子走了10步，乌龟走了100步，Winner为 乌龟

这个故事告诉我们：

1. 腿长的不一定走得快
2. 时间再短也可以睡觉
3. 在这个故事里，赢得总会是乌龟；因为编故事的人不想让兔子赢，不然还比什么赛呀....兔子要想变的像博尔特辣样快的蓝人，还和乌龟比什么，直接去找猎豹比了，破釜沉舟...