下面的例子演示了100个线程同时向一个银行账户中存入1元钱,在没有使用同步机制和使用同步机制情况下的执行情况。
- 银行账户类:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
|
/**
* 银行账户
* @author 骆昊
*
*/
public class Account {
private double balance; // 账户余额
/**
* 存款
* @param money 存入金额
*/
public void deposit( double money) {
double newBalance = balance + money;
try {
Thread.sleep( 10 ); // 模拟此业务需要一段处理时间
}
catch (InterruptedException ex) {
ex.printStackTrace();
}
balance = newBalance;
}
/**
* 获得账户余额
*/
public double getBalance() {
return balance;
}
}
|
- 存钱线程类:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
|
/**
* 存钱线程
* @author 骆昊
*
*/
public class AddMoneyThread implements Runnable {
private Account account; // 存入账户
private double money; // 存入金额
public AddMoneyThread(Account account, double money) {
this .account = account;
this .money = money;
}
@Override
public void run() {
account.deposit(money);
}
}
|
- 测试类:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
|
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class Test01 {
public static void main(String[] args) {
Account account = new Account();
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool( 100 );
for ( int i = 1 ; i <= 100 ; i++) {
service.execute( new AddMoneyThread(account, 1 ));
}
service.shutdown();
while (!service.isTerminated()) {}
System.out.println( "账户余额: " + account.getBalance());
}
}
|
在没有同步的情况下,执行结果通常是显示账户余额在10元以下,出现这种状况的原因是,当一个线程A试图存入1元的时候,另外一个线程B也能够进入存款的方法中,线程B读取到的账户余额仍然是线程A存入1元钱之前的账户余额,因此也是在原来的余额0上面做了加1元的操作,同理线程C也会做类似的事情,所以最后100个线程执行结束时,本来期望账户余额为100元,但实际得到的通常在10元以下(很可能是1元哦)。解决这个问题的办法就是同步,当一个线程对银行账户存钱时,需要将此账户锁定,待其操作完成后才允许其他的线程进行操作,代码有如下几种调整方案:
- 在银行账户的存款(deposit)方法上同步(synchronized)关键字
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
|
/**
* 银行账户
* @author 骆昊
*
*/
public class Account {
private double balance; // 账户余额
/**
* 存款
* @param money 存入金额
*/
public synchronized void deposit( double money) {
double newBalance = balance + money;
try {
Thread.sleep( 10 ); // 模拟此业务需要一段处理时间
}
catch (InterruptedException ex) {
ex.printStackTrace();
}
balance = newBalance;
}
/**
* 获得账户余额
*/
public double getBalance() {
return balance;
}
}
|
- 在线程调用存款方法时对银行账户进行同步
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
|
/**
* 存钱线程
* @author 骆昊
*
*/
public class AddMoneyThread implements Runnable {
private Account account; // 存入账户
private double money; // 存入金额
public AddMoneyThread(Account account, double money) {
this .account = account;
this .money = money;
}
@Override
public void run() {
synchronized (account) {
account.deposit(money);
}
}
}
|
- 通过Java 5显示的锁机制,为每个银行账户创建一个锁对象,在存款操作进行加锁和解锁的操作
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
|
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
/**
* 银行账户
*
* @author 骆昊
*
*/
public class Account {
private Lock accountLock = new ReentrantLock();
private double balance; // 账户余额
/**
* 存款
*
* @param money
* 存入金额
*/
public void deposit( double money) {
accountLock.lock();
try {
double newBalance = balance + money;
try {
Thread.sleep( 10 ); // 模拟此业务需要一段处理时间
}
catch (InterruptedException ex) {
ex.printStackTrace();
}
balance = newBalance;
}
finally {
accountLock.unlock();
}
}
/**
* 获得账户余额
*/
public double getBalance() {
return balance;
}
}
|
按照上述三种方式对代码进行修改后,重写执行测试代码Test01,将看到最终的账户余额为100元。当然也可以使用Semaphore或CountdownLatch来实现同步