Single Threaded Execution 模式

所谓Single Threaded Execution 模式，意思是“以一个线程执行”。就像独木桥同一时间只允许一个人通行一样，该模式用于 设置限制，以确保同一时间只能让一个线程执行处理。

不安全的代码：

非安全的Gate:

/**
 * 大门
 * @author Administrator
 *
 */
public class Gate {
         private int counter = 0;//表示目前为止已经通过这道门的人数
	private String name = "NoBody";//表示通行者的姓名
	private String address = "NoWhere";//表示该人的出生地

         /**
           * 表示的是通过门，该方法将表示通过人数的counter字段的值递增1,并将参数中传入的通行者的姓名和出生地
         **/
    public void pass(String name, String address) {
		this.counter++;
		this.name = name;
		this.address = address;
		check();
	}

	private void check() {
		//如果name与address首字母不同，那么说明记录数据是异常的
		if (name.charAt(0) != address.charAt(0)) {
			System.out.println("****** BROEKN ******" + toString());
		}

	}

	public String toString() {
		return "No." + counter + ":" + name + "," + address;
	}

}

UserThread类：不断通过门的人

/**
 * 用户线程
 * @author Administrator
 *
 */
public class UserThread extends Thread {
	private final Gate gate;
	private final String myname;
	private final String myaddress;

	public UserThread(Gate gate, String myname, String myaddress) {
		super();
		this.gate = gate;
		this.myname = myname;
		this.myaddress = myaddress;
	}

	@Override
	public void run() {
		System.out.println(myname + " BEGIN");
		//不断循环，并在循环中反复调用pass方法来表示这个人在门里不断的穿梭过去
		for (;;) {
			gate.pass(myname, myaddress);
		}
	}

}

测试类：Main

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Gate gate = new Gate();
        new UserThread(gate, "Alice", "Alaska").start();
        new UserThread(gate, "Bobby", "Brazil").start();
        new UserThread(gate, "Chris", "Canada").start();
    }
}

运行结果：

当Gate类的实例被多个线程使用时，运行结果与预期不一致，也就是说，这个Gate类是不安全的，是非线程安全的。

为什么会出错：

情形1：线程Alice和线程Bobby执行pass的:

线程Alice	线程Bobby	this.name的值	this.address的值
this.counter++	this.counter++	之前的值	之前的值
	this.name=name	“Bobby”	之前的值
this.name = name		Alice	之前的值
this.address= address

Alaska this.address=addressAliceBrazilcheck()check()AliceBrazil  ***** BROKEN ***** 

情形2：线程Alice和线程Bobby执行pass的:

线程Alice	线程Bobby	this.name的值	this.address的值
this.counter++	this.counter++	之前的值	之前的值
this.name=name		Alice	之前的值
	this.name=name	Bobby	之前的值
	this.address=address	Bobby	Brazil
this.address=address		Bobby	Alaska
check();	check();	Bobby	Alaska
		***** BROKEN *****

线程安全带的Gate：

public class Gate {
	private int counter = 0;
	private String name = "NoBody";
	private String address = "NoWhere";

	public synchronized void pass(String name, String address) {
		this.counter++;
		this.name = name;
		this.address = address;
		check();
	}

	private void check() {
		// 当某个人的name首字母和地址的首字母一样的时候，打印语句
		if (name.charAt(0) != address.charAt(0)) {
			System.out.println("****** BROEKN ******" + toString());
		}

	}

	public synchronized String toString() {
		return "No." + counter + ":" + name + "," + address;
	}

}

线程Alice和线程Bobby执行synchronized修饰的pass方法的情形：

线程Alice	线程Bobby	this.name的值	this.address的值
[获取锁]
this.counter++		之前的值	之前的值
this.name=name		Alice	之前的值
this.adderss=address		Alice	Alaska
check()		Alice	Alaska
[释放锁]
	[获取锁]
	this.counter++	Alice	Alaska
	this.name=name	Bobby	Alaska
	this.adderess=address	Bobby	Brazil
	check();	Bobby	Brazil
	[释放锁]

关于synchronized

不管是synchronized 方法还是synchronized代码块，

synchronized 方法

 synchronized void method(){

    ...........

}

 synchronized (obj){

    ...........

}

无论哪种，都可以看作在"{"处获取锁，在"}"处释放锁。

显示处理锁的方法：

void method(){

   lock();

   .........

    unlock()

}

存在return时，锁无法被释放：

void method{
 lock();
 if(条件表达式){
    return；//此处如果执行return，unlock（）就不会被调用
 }
 unlock();
}

doMethod抛出异常时，锁无法被释放：

void method(){
  lock();
  doMethod();//如果该方法只用抛出异常，unlock()就不会被调用
  unlock();
}

相对地，synchronized方法和synchronized代码块无论是执行return还是抛出异常，都一定能够释放锁。

调用lock()方法之后，无论执行什么操作，都会调用unlock方法；

void method(){
  lock();
	 try{
	 
	 }finally{
	  unlock();
	 }
	 
}

上述代码无论是return、抛出异常还是其他任何操作，finally部分都会被调用到。