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Java使用同步方法解決銀行取錢的安全問題案例分析

 更新時間:2019年09月17日 11:36:09   作者:cakincqm  
這篇文章主要介紹了Java使用同步方法解決銀行取錢的安全問題,結(jié)合具體案例形式分析了java同步方法實現(xiàn)多線程安全操作銀行取錢問題,需要的朋友可以參考下

本文實例講述了Java使用同步方法解決銀行取錢的安全問題。分享給大家供大家參考,具體如下:

一 點睛

與同步代碼塊對應(yīng),Java的多線程安全支持還提供了同步方法,同步方法就是使用synchronized關(guān)鍵字來修飾某個方法,則該方法稱為同步方法。對于synchronized修飾的實例方法(非static方法)而言,無須顯示指定同步監(jiān)視器,同步方法的同步監(jiān)視器是this,也就是調(diào)用該方法的對象。

通過使用同步方法可以非常方便地實現(xiàn)線程安全的類,線程安全的類具有如下特征。

  • 該類的對象可以被多個線程安全地訪問。
  • 每個線程調(diào)用該對象的任意方法之后都將得到正確的結(jié)果。
  • 每個線程調(diào)用該對象的任意方法之后,該對象狀態(tài)依然保持合理狀態(tài)。

不可變類總是線程安全的,因為它的對象狀態(tài)不可改變;但可變對象需要額外的方法來保證其線程安全。

二 代碼

1 定義一個賬戶類

public class Account
{
   // 封裝賬戶編號、賬戶余額兩個成員變量
   private String accountNo;
   private double balance;
   public Account(){}
   // 構(gòu)造器
   public Account(String accountNo , double balance)
   {
      this.accountNo = accountNo;
      this.balance = balance;
   }
   // accountNo的setter和getter方法
   public void setAccountNo(String accountNo)
   {
      this.accountNo = accountNo;
   }
   public String getAccountNo()
   {
      return this.accountNo;
   }
   // 因此賬戶余額不允許隨便修改,所以只為balance提供getter方法,
   public double getBalance()
   {
      return this.balance;
   }
   // 提供一個線程安全draw()方法來完成取錢操作
   public synchronized void draw(double drawAmount)
   {
      // 賬戶余額大于取錢數(shù)目
      if (balance >= drawAmount)
      {
        // 吐出鈔票
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()
           + "取錢成功!吐出鈔票:" + drawAmount);
        try
        {
           Thread.sleep(1);
        }
        catch (InterruptedException ex)
        {
           ex.printStackTrace();
        }
        // 修改余額
        balance -= drawAmount;
        System.out.println("\t余額為: " + balance);
      }
      else
      {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()
           + "取錢失敗!余額不足!");
      }
   }
   // 下面兩個方法根據(jù)accountNo來重寫hashCode()和equals()方法
   public int hashCode()
   {
      return accountNo.hashCode();
   }
   public boolean equals(Object obj)
   {
      if(this == obj)
        return true;
      if (obj !=null
        && obj.getClass() == Account.class)
      {
        Account target = (Account)obj;
        return target.getAccountNo().equals(accountNo);
      }
      return false;
   }
}

2 定義一個取錢線程

public class DrawThread extends Thread
{
   // 模擬用戶賬戶
   private Account account;
   // 當前取錢線程所希望取的錢數(shù)
   private double drawAmount;
   public DrawThread(String name , Account account
      , double drawAmount)
   {
      super(name);
      this.account = account;
      this.drawAmount = drawAmount;
   }
   // 當多條線程修改同一個共享數(shù)據(jù)時,將涉及數(shù)據(jù)安全問題。
   public void run()
   {
      // 直接調(diào)用account對象的draw方法來執(zhí)行取錢
      // 同步方法的同步監(jiān)視器是this,this代表調(diào)用draw()方法的對象。
      // 也就是說:線程進入draw()方法之前,必須先對account對象的加鎖。
      account.draw(drawAmount);
   }
}

3 測試主類

public class DrawTest
{
   public static void main(String[] args)
   {
      // 創(chuàng)建一個賬戶
      Account acct = new Account("1234567" , 1000);
      // 模擬兩個線程對同一個賬戶取錢
      new DrawThread("甲" , acct , 800).start();
      new DrawThread("乙" , acct , 800).start();
   }
}

三 運行結(jié)果

乙取錢成功!吐出鈔票:800.0
     余額為: 200.0
甲取錢失?。∮囝~不足!

四 說明

1 增加了代碼取錢的draw()方法,并使用了synchronized關(guān)鍵字修飾該方法,把該方法變成了同步方法,該同步方法的同步監(jiān)視器是this,因此對于同一個Account賬戶而言,任意時刻只能有一個線程獲得對Account對象的鎖定,然后進入draw()方法執(zhí)行取錢操作——這樣也可以保證多個線程并發(fā)取錢的線程安全。

2 可變類的線程安全是以減低程序的運行效率作為代價的,為了減少線程安全帶來的負面影響,程序可以采用如下策略:

  • 不要對線程安全類的所有方法都進行同步,只對那些會改變競爭資源(競爭資源也就是共享資源)的方法進行同步。例如上面Account類中的accountNo實例變量就無須同步,所以程序只對draw()方法進行了同步控制。
  • 如果可變類有兩種運行環(huán)境:單線程運行環(huán)境和多線程運行環(huán)境,則應(yīng)該為該可變類提供兩種版本,即線程安全版本和線程不安全版本。在單線程環(huán)境中使用線程不安全版本以保證性能,在多線程中環(huán)境中使用線程安全版本。

3 JDK提供的StringBuilder和StringBuffer就是為了照顧單線程環(huán)境和多線程環(huán)境提供的類,在單線程環(huán)境中應(yīng)該使用StringBuilder類來保證較好的性能,當需要保證多線程安全時,就應(yīng)該使用StringBuffer。

更多java相關(guān)內(nèi)容感興趣的讀者可查看本站專題:《Java進程與線程操作技巧總結(jié)》、《Java數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法教程》、《Java操作DOM節(jié)點技巧總結(jié)》、《Java文件與目錄操作技巧匯總》和《Java緩存操作技巧匯總

希望本文所述對大家java程序設(shè)計有所幫助。

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