举一个例子来说明这个问题。考虑一个编程任务场景,一个协同写作系统允许多个作者共同编写图书,任务要求是每个作者可以添加内容到图书,但不能修改和删除别人的内容,作者对内容编辑完成后,需要将自己编辑的内容添加到图书中。
要完成该编程任务,需要定义一个Book类,用于存储图书内容;定义一个Author线程类,用于编辑内容并将编辑后的内容添加到Book对象。
(1)定义一个Book类,设置属性content,存储图书内容,代码如下:
package com.milihua.bookwriter;
public class Book {
String content;
public Book()
{
content = "";
}
public String getContent() {
return content;
}
public void setContent(String content) {
this.content = content;
}
}(2)定义一个Author线程类,设置属性name、docBook,name存储作者名称,docBook对象为传入的图书对象。在run方法中,让线程休眠1000毫秒,模拟创作过程。代码如下:
package com.milihua.bookwriter;
public class Author implements Runnable{
Book docBook;
//作者姓名
String name;
public Author(Book inBook,String inName)
{
docBook = inBook;
name = inName;
}
public void setDocBook(Book inBook)
{
docBook = inBook;
}
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
//模拟创作,让线程等待1000毫秒
try {
Thread.sleep(1000);
//编辑内容并添加到docBook对象
String str = docBook.getContent() + "\n" + name + ":我的创作内容";
docBook.setContent(str);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}(3)建立主线程类,创建5个作者线程,开始模拟图书内容创作。代码如下:
package com.milihua.bookwriter;
public class {
public static void main(String[] args) {
Book docBook = new Book();
//创建5个作者
Thread t1 = new Thread(new Author(docBook,"李某"));
t1.start();
Thread t2 = new Thread(new Author(docBook,"王新"));
t2.start();
Thread t3 = new Thread(new Author(docBook,"张某"));
t3.start();
Thread t4 = new Thread(new Author(docBook,"赵三"));
t4.start();
Thread t5 = new Thread(new Author(docBook,"李四"));
t5.start();
try {
Thread.sleep(10000);
System.out.println("共同创作的图书内容:\n" + docBook.getContent());
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}运行程序,在控制台得到输出结果如下图所示:

图 15-11 BookWriter示例程序输出结果
观察输出结果,发现程序输出有些问题,少了一个作者的创作内容,多次运行程序,发现缺少哪个作者并没有规律。这显然不符合程序要求,检查程序也没有发现其它问题。这个隐藏的问题就是多线程数据同步的问题,多个作者线程试图同时更新图书对象内容,导致部分作者创作内容丢失。
问题应该出在Author线程类编辑内容和添加内容的代码上,编辑内容和添加内容的代码如下:
try {
Thread.sleep(1000);
//编辑内容并添加到docBook对象
String str = docBook.getContent() + "\n" + name + ":我的创作内容";
docBook.setContent(str);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}假设有A、B两个Author线程,A 线程先于B线程执行了docBook.getContent()语句,该语句执行完成后,A线程获取了当前图书内容,当A线程要执行docBook.setContent(str)语句时,A线程的运行被中断了(JVM分配给它的时间片用完了)。这时,假设B线程被执行,并且顺利完成了docBook.getContent()和docBook.setContent(str)语句,B线程编辑的内容已经存储到Book对象中。当A线程再次被执行时,A线程的docBook.setContent(str)语句将重写Book对象的内容,因为A线程已经在B线程之前获取了Book对象的内容,将会导致B线程写入到Book对象的内容被覆盖掉。
要解决Book对象同步的问题,就需要用到Java提供的线程同步方法,下面一节我们将介绍利用synchronized方法解决本节案例遇到的问题。
■ 知识点拨
在多线程应用程序中,如果多个线程对共享数据仅是使用,则无需对共享数据做同步保护。当线程要对共享数据进行修改时,必须要对修改的共享数据进行同步保护,否则会出现莫名其妙的问题,程序出现的BUG也不好定位。