以銀行取錢(qián)為例模擬Java多線程同步問(wèn)題完整代碼
簡(jiǎn)單了解下在操作系統(tǒng)中進(jìn)程和線程的區(qū)別:
進(jìn)程:每個(gè)進(jìn)程都有獨(dú)立的代碼和數(shù)據(jù)空間(進(jìn)程上下文),進(jìn)程間的切換會(huì)有較大的開(kāi)銷,一個(gè)進(jìn)程包含1--n個(gè)線程。(進(jìn)程是資源分配的最小單位)
線程:同一類線程共享代碼和數(shù)據(jù)空間,每個(gè)線程有獨(dú)立的運(yùn)行棧和程序計(jì)數(shù)器(PC),線程切換開(kāi)銷小。(線程是cpu調(diào)度的最小單位)
線程和進(jìn)程一樣分為五個(gè)階段:創(chuàng)建、就緒、運(yùn)行、阻塞、終止。
多進(jìn)程是指操作系統(tǒng)能同時(shí)運(yùn)行多個(gè)任務(wù)(程序)。
多線程是指在同一程序中有多個(gè)順序流在執(zhí)行。首先存錢(qián)取錢(qián)的這個(gè)操作,應(yīng)該是線程操作的,可以有很多的顧客,這意思就是得有多個(gè)線程,多個(gè)線程之間共同操作一個(gè)銀行,銀行的金額就需要同步。才能保證線程安全。
所以,下面就把這個(gè)代碼的實(shí)例放這,有不對(duì)的地方,還請(qǐng)指出來(lái)哈。因?yàn)橛袀€(gè)老鐵問(wèn)這個(gè)多線程的代碼。
首先是銀行,這個(gè)對(duì)象model的創(chuàng)建。
package com.lxk.threadTest.bank; /** * 銀行model,一個(gè)總金額屬性。 * <p> * * @author lxk on 2017/6/26 */ public class Bank { /** * 給銀行個(gè)啟動(dòng)資金,不然怎么干生意呢。 */ private int sum = 200; //這個(gè)從來(lái)不這么用,但也算是正確的一種加鎖的機(jī)制:同步代碼塊。 //Object obj = new Object(); /** * 存錢(qián) * 要是不加[synchronized--同步函數(shù)],則會(huì)出現(xiàn)多線程安全問(wèn)題。 */ public synchronized void add(int n) { //synchronized (obj) { sum = sum + n; try { Thread.sleep(10); } catch (Exception ignore) { } //當(dāng)存錢(qián)次數(shù)變多的時(shí)候,就可以發(fā)現(xiàn),存錢(qián)的線程確實(shí)是2個(gè)在交替執(zhí)行存錢(qián)這個(gè)動(dòng)作的。 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "...sum=" + sum); //} } /** * 取錢(qián) * 要是不加[synchronized--同步函數(shù)],則會(huì)出現(xiàn)多線程安全問(wèn)題。 */ public synchronized void reduce(int n) { if (sum - n >= 0) { sum = sum - n; } else { System.out.println("bank's money is not enough !"); } try { Thread.sleep(30); } catch (Exception ignore) { } //當(dāng)存錢(qián)次數(shù)變多的時(shí)候,就可以發(fā)現(xiàn),存錢(qián)的線程確實(shí)是2個(gè)在交替執(zhí)行存錢(qián)這個(gè)動(dòng)作的。 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "...sum=" + sum); } }
在代碼里面有存和取2個(gè)方法,這2個(gè)方法,以及一個(gè)總金額,里面有部分被注釋掉的代碼,那個(gè)是簡(jiǎn)單易懂好理解的,多線程加鎖互斥,保證線程間同步的方法。
但是這個(gè)是不常用的方法,常用的就是使用synchronized這個(gè)關(guān)鍵字來(lái)修飾同步方法。
客戶對(duì)象的model
package com.lxk.threadTest.bank; /** * 顧客,實(shí)現(xiàn)runnable()接口,多個(gè)人可以一起存錢(qián) * * @author lxk on 2017/6/26 */ public class Customer implements Runnable { /** * 存錢(qián)類型 */ static final String TYPE_ADD = "add"; /** * 取錢(qián)類型 */ static final String TYPE_REDUCE = "reduce"; /** * 銀行 */ private Bank bank; /** * 對(duì)錢(qián)的操作類型,存錢(qián)or取錢(qián) */ private String type; /** * 操作的次數(shù),理論上是個(gè)正數(shù) */ private int time; /** * 要存或者取多少錢(qián) */ private int money; public Customer() { } public Customer(Bank bank, String type, int time, int money) { this.bank = bank; this.type = type; this.time = time; this.money = money; } @Override public void run() { for (int x = 0; x < time; x++) { if (TYPE_ADD.equals(type)) { bank.add(money); } else if (TYPE_REDUCE.equals(type)) { bank.reduce(money); } } } }
客戶對(duì)象,因?yàn)榭梢院芏鄠€(gè)客戶同時(shí)訪問(wèn)一個(gè)銀行,所以,這個(gè)存錢(qián)取錢(qián)的操作就用線程來(lái)實(shí)現(xiàn)。
屬性就構(gòu)造方法傳值了。
main方法
package com.lxk.threadTest.bank; /** * 銀行存錢(qián)的多線程實(shí)例 * <p> * 【需求:】 * 銀行有一個(gè)金庫(kù)。 * 有兩個(gè)儲(chǔ)戶分別存或者取n * 100。 * 目的:該程序是否有安全問(wèn)題,如果有,如何解決? * <p> * 【如何找問(wèn)題:】 * 1,明確哪些代碼是多線程運(yùn)行代碼。 * 2,明確共享數(shù)據(jù)。 * 3,明確多線程運(yùn)行代碼中哪些語(yǔ)句是操作共享數(shù)據(jù)的。 * * @author lxk on 2017/6/26 */ public class Main { public static void main(String[] args) { //一個(gè)銀行and多個(gè)客戶 Bank bank = new Bank(); int time = 10000; int money = 100; //這個(gè)客戶存錢(qián) Customer c1 = new Customer(bank, Customer.TYPE_ADD, time, money); //這個(gè)客戶取錢(qián) Customer c2 = new Customer(bank, Customer.TYPE_REDUCE, time, money); Thread t1 = new Thread(c1); Thread t2 = new Thread(c2); t1.start(); t2.start(); } }
上述代碼實(shí)際運(yùn)行效果如下圖。
這個(gè)存取錢(qián)的次數(shù)要是小了,就可能會(huì)看到2個(gè)線程有先后順序,所以,這個(gè)次數(shù)咱整多點(diǎn),然后,就看到如圖所示的情況,線程1是取錢(qián)的,線程0時(shí)存錢(qián)的,可以看到2個(gè)線程是互相交錯(cuò)執(zhí)行的,有存有取,沒(méi)有規(guī)律可言。
這個(gè)就保證了數(shù)據(jù)的同步了。
至于如何才能不同步,也就是異常的現(xiàn)象,
你可以把a(bǔ)dd方法的這個(gè)synchronized關(guān)鍵字去掉之后,把次數(shù)調(diào)小一點(diǎn)改成3次,sum的初始值給設(shè)置成0.你再試試代碼,
就會(huì)發(fā)現(xiàn)所謂的不同步現(xiàn)象。
上圖的右邊就是不同步的結(jié)果,2個(gè)人每次存100,存三次,總數(shù)是不是得,100,200,300,400,500,600.得長(zhǎng)。
但是,運(yùn)行結(jié)果卻不是的,
這個(gè)時(shí)候,你再把synchronized給add方法加上去,就會(huì)出現(xiàn)左邊的圖的結(jié)果,這個(gè)就是正確的結(jié)果。
我是為了,有存有取,所以,就又加了個(gè)方法。代碼就變成上面的樣子啦。
差不多都是線程間同步的例子啦。
我就簡(jiǎn)單記錄下代碼。用的時(shí)候,可以分分鐘就拿出來(lái)。
總結(jié)
以上就是本文關(guān)于以銀行取錢(qián)為例模擬Java多線程同步問(wèn)題完整代碼的全部?jī)?nèi)容,希望對(duì)大家有所幫助。感興趣的朋友可以繼續(xù)參閱本站:
Java多線程定時(shí)器Timer原理及實(shí)現(xiàn)
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