Java多线程同步锁卖票实战：synchronized与Lock的区别

什么是线程同步？

当多个线程同时访问同一个资源（如共享变量）时，如果不进行协调，可能导致数据不一致。例如，多个窗口同时卖出同一张票。线程同步旨在确保在同一时刻，只允许一个线程访问该临界资源，从而保证数据的准确性和操作的原子性。

第1步：创建售票任务类（Runnable）

为了实现多线程模拟，我们需要创建一个实现Runnable接口的类。在这个类中，我们定义总票数，并在run方法中编写售票逻辑。为了保证线程安全，必须使用synchronized(this)对共享资源tickets进行加锁保护。

关键参数说明：

• int tickets = 20：模拟总票数，作为共享变量。
• synchronized (this)：获取当前对象实例的监视器锁，确保同一时间只有一个线程执行花括号内的代码。
• Thread.sleep(200)：模拟人工售票耗时，便于观察多线程交错执行的效果。

public class Ticket implements Runnable{
    int tickets=20;//总共20张票
    @Override
    public  void run() {
        while (tickets>0) {
            synchronized (this) {
                if(tickets>0) {
                    //售票
                    try {
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在售票");
                        Thread.sleep(200);//模拟售票操作时间
                        tickets--;//完成售票
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"售票完成,"+"剩余"+tickets+"张票");
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    }
}

第2步：编写测试启动类

在主类中，创建Ticket类的单一实例。随后创建三个线程，传入同一个Ticket实例，模拟三个窗口同时售票的场景。每个线程启动后，将独立执行run方法，但受同步锁约束。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Ticket ticket = new Ticket();
 
        //模拟三个窗口售票
        Thread t1=new Thread(ticket);
        t1.setName("窗口1");
        t1.start();
 
        Thread t2=new Thread(ticket);
        t2.setName("窗口2");
        t2.start();
 
        Thread t3=new Thread(ticket);
        t3.setName("窗口3");
        t3.start();
    }
}

运行结果对比分析

1. 加入同步锁后的正常结果

由于使用了synchronized，线程按顺序逐一执行。可以看到输出日志严格遵循“窗口X正在售票 -> 窗口X售票完成 -> 剩余N张票”的逻辑，且票数递减无误（20->19...->0），没有重复售卖或跳号现象。

窗口1正在售票
窗口1售票完成,剩余19张票
窗口1正在售票
窗口1售票完成,剩余18张票
...
窗口2正在售票
窗口2售票完成,剩余0张票

2. 不加同步锁的异常结果

如果移除synchronized块，多线程将无序抢占CPU资源。典型错误包括：
- 超卖：票数减到负数。
- 重卖：多张票被标记为同一编号售出，或者同一票数被多次打印出售出信息。
从日志可见，"窗口1完成"和"窗口3完成"可能产生相同的剩余票数，或者出现"剩余19张票"后紧接着又出现"剩余19张票"，这显然是数据竞争导致的严重Bug。

窗口3正在售票
窗口1正在售票
窗口2正在售票
窗口1售票完成,剩余18张票
窗口1正在售票
窗口2售票完成,剩余19张票
...

synchronized与Lock锁的核心区别

虽然本例使用synchronized成功解决了问题，但在更复杂的并发场景中，开发者常会对比synchronized关键字与java.util.concurrent.locks.Lock接口的区别：

1. 层级不同：synchronized是JVM层面的关键字，由虚拟机自动获取和释放锁；而Lock是API级别的工具类（如ReentrantLock），需要手动调用lock()和unlock()。
2. 灵活性不同：Lock支持尝试获取锁（tryLock）、中断获取锁等高级功能，synchronized则只能阻塞等待。
3. 性能差异：在高并发激烈竞争下，旧版JDK中synchronized性能较差，但经过版本迭代（偏向锁、轻量级锁优化后），两者性能差距已大幅缩小。通常建议优先使用synchronized，除非需要Lock提供的特殊控制能力。

以上就是Java多线程实现同步锁卖票实战项目的详细内容，更多关于Java并发编程中线程安全与锁机制的资料请关注本站其它相关文章！