Java开发多线程同步技巧 - 编程入门网

Java开发多线程同步技巧

在编写一个类时，如果该类中的代码可能运行于多线程环境下，那么就要考虑同步的问题。在Java中内置了语言级的同步原语－－synchronized，这也大大简化了Java中多线程同步的使用。 我们首先编写一个非常简单的多线程的程序，是模拟银行中的多个线程同时对同一个储蓄账户进行存款、取款操作的。

在程序中我们使用了一个简化版本的Account类，代表了一个银行账户的信息。在主程序中我们首先生成了1000个线程，然后启动它们，每一个线程都对John的账户进行存100元，然后马上又取出100元。这样，对于John的账户来说，最终账户的余额应该是还是1000元才对。然而运行的结果却超出我们的想像，首先来看看我们的演示代码：

class Account { 　 String name; float amount; 　 public Account(String name, float amount) 　 { 　　 this.name = name; 　　 this.amount = amount; 　 } 　 　 public void deposit(float amt) 　 { 　　 float tmp = amount; 　　 tmp += amt; 　　 try 　　 { 　　　 Thread.sleep(100); 　　　 //模拟其它处理所需要的时间，比如刷新数据库等 　　 } 　　 catch (InterruptedException e) 　　 { 　　　 // ignore 　　 } 　　 amount = tmp; 　 } 　 public void withdraw(float amt) 　 { 　　 float tmp = amount; 　　 tmp -= amt; 　　 try 　　 { 　　　 Thread.sleep(100); 　　　 //模拟其它处理所需要的时间，比如刷新数据库等 　　 } 　　 catch (InterruptedException e) 　　 { 　　　 // ignore 　　 } 　　 amount = tmp; 　 } 　 public float getBalance() 　 { 　　 return amount; 　 } } public class AccountTest { 　 private static int NUM_OF_THREAD = 1000; 　 static Thread[] threads = new Thread[NUM_OF_THREAD]; 　 public static void main(String[] args) 　 { 　　 final Account acc = new Account("John", 1000.0f); 　　 for (int i = 0; i< NUM_OF_THREAD; i++) 　　 { 　　　 threads[i] = new Thread(new Runnable() 　　　 { 　　　　 public void run() 　　　　 { 　　　　　 acc.deposit(100.0f); 　　　　　 acc.withdraw(100.0f); 　　　　 } 　　　 } 　　 ); 　　 threads[i].start(); 　 } 　 for (int i=0; i<NUM_OF_THREAD; i++) 　 { 　　 try { threads[i].join(); 　　 //等待所有线程运行结束 　 } 　 catch (InterruptedException e) 　 { 　　 // ignore 　 } } System.out.println("Finally, John''s balance is:" + acc.getBalance()); }}

Java开发多线程同步技巧(2)

注意，上面在Account的deposit和withdraw方法中之所以要把对amount的运算使用一个临时变量首先存储，sleep一段时间，然后，再赋值给amount，是为了模拟真实运行时的情况。因为在真实系统中，账户信息肯定是存储在持久媒介中，比如RDBMS中，此处的睡眠的时间相当于比较耗时的数据库操作，最后把临时变量tmp的值赋值给amount相当于把amount的改动写入数据库中。运行AccountTest，结果如下（每一次结果都会不同）：

E:\java\exer\bin>java AccountTestFinally, John''s balance is:3900.0E:\java\exer\bin>java AccountTestFinally, John''s balance is:4900.0E:\java\exer\bin>java AccountTestFinally, John''s balance is:4700.0E:\java\exer\bin>java AccountTestFinally, John''s balance is:3900.0E:\java\exer\bin>java AccountTestFinally, John''s balance is:3900.0E:\java\exer\bin>java AccountTestFinally, John''s balance is:5200.0

为什么会出现这样的问题？这就是多线程中的同步的问题。在我们的程序中，Account中的amount会同时被多个线程所访问，这就是一个竞争资源，通常称作竞态条件。对于这样的多个线程共享的资源我们必须进行同步，以避免一个线程的改动被另一个线程所覆盖。在我们这个程序中，Account中的amount是一个竞态条件，所以所有对amount的修改访问都要进行同步，我们将deposit()和withdraw()方法进行同步，修改为：

public synchronized void deposit(float amt) { 　 float tmp = amount; 　 tmp += amt; 　 try 　 { 　　 Thread.sleep(1); 　　 //模拟其它处理所需要的时间，比如刷新数据库等 　 } 　 catch (InterruptedException e) 　 { 　　 // ignore 　 } 　 amount = tmp; } 　　 public synchronized void withdraw(float amt) { 　 float tmp = amount; 　 tmp -= amt; 　 try 　 { 　　 Thread.sleep(1); 　　 //模拟其它处理所需要的时间，比如刷新数据库等 　 } 　 catch (InterruptedException e) 　 { // ignore } 　 amount = tmp; }

此时，再运行，我们就能够得到正确的结果了。Account中的getBalance()也访问了amount，为什么不对getBalance()同步呢？因为getBalance()并不会修改amount的值，所以，同时多个线程对它访问不会造成数据的混乱。

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