Java 線程同步實戰（八）：synchronized 關鍵字與售票系統線程安全

通過經典「多窗口售票」案例，直觀演示線程不安全現象與 synchronized 兩種用法的修復效果。

問題現場：線程不安全

class TicketSource implements Runnable {
    private int ticket = 10;
    public void run() {
        for (int i=1; i<50; i++) {
            if (ticket > 0) {
                Thread.sleep(1000); // 放大併發窗口
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
                    + "號窗口賣出" + this.ticket-- + "號票");
            }
        }
    }
}
// 三線程並發：new Thread(mt,"1").start()...

輸出錯誤：出現重複票號、負數票號、總賣出超過 10 張。

方案一：同步方法

public synchronized void sale() {
    if (ticket > 0) {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
            + "號窗口賣出" + this.ticket-- + "號票");
    }
}
public void run() {
    for (int i=1; i<50; i++) {
        try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
        sale(); // 委託同步方法
    }
}

方案二：同步塊

public void run() {
    for (int i=1; i<50; i++) {
        synchronized (this) { // 鎖定當前實例
            if (ticket > 0) {
                try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
                    + "號窗口賣出" + this.ticket-- + "號票");
            }
        }
    }
}

輸出對比

兩種方案均輸出正確：1-10 號票各賣出一次，無重無漏。

關鍵注意點

• 鎖對象一致性：多線程必須共享同一把鎖（本例同一 TicketSource 實例）
• 鎖粒度：同步塊可縮小範圍，但本例邏輯簡單，方法級同步足矣
• 位置關鍵：synchronized 必須覆蓋「檢查條件 + 修改狀態」完整原子操作，錯位會導致保護失效