以銀行取錢為例模擬Java多線程同步問題完整代碼

2024-07-13 10:14:56

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供稿：網友

簡單了解下在操作系統中進程和線程的區別：

　　進程：每個進程都有獨立的代碼和數據空間（進程上下文），進程間的切換會有較大的開銷，一個進程包含1--n個線程。（進程是資源分配的最小單位）

　　線程：同一類線程共享代碼和數據空間，每個線程有獨立的運行棧和程序計數器(PC)，線程切換開銷小。（線程是cpu調度的最小單位）

　　線程和進程一樣分為五個階段：創建、就緒、運行、阻塞、終止。

　　多進程是指操作系統能同時運行多個任務（程序）。

　　多線程是指在同一程序中有多個順序流在執行。首先存錢取錢的這個操作，應該是線程操作的，可以有很多的顧客，這意思就是得有多個線程，多個線程之間共同操作一個銀行，銀行的金額就需要同步。才能保證線程安全。

所以，下面就把這個代碼的實例放這，有不對的地方，還請指出來哈。因為有個老鐵問這個多線程的代碼。

首先是銀行，這個對象model的創建。

java;">package com.lxk.threadTest.bank;/**  * 銀行model，一個總金額屬性。  * <p>  *  * @author lxk on 2017/6/26  */public class Bank {	/**    * 給銀行個啟動資金，不然怎么干生意呢。    */	private int sum = 200;	//這個從來不這么用，但也算是正確的一種加鎖的機制：同步代碼塊。 	//Object obj = new Object(); 	/**    * 存錢    * 要是不加[synchronized--同步函數],則會出現多線程安全問題。    */	public synchronized void add(int n) {		//synchronized (obj) { 		sum = sum + n;		try {			Thread.sleep(10);		}		catch (Exception ignore) {		}		//當存錢次數變多的時候，就可以發現，存錢的線程確實是2個在交替執行存錢這個動作的。 		System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "...sum=" + sum);		//}	}	/**    * 取錢    * 要是不加[synchronized--同步函數],則會出現多線程安全問題。    */	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) {		}		//當存錢次數變多的時候，就可以發現，存錢的線程確實是2個在交替執行存錢這個動作的。 		System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "...sum=" + sum);	}}

在代碼里面有存和取2個方法，這2個方法，以及一個總金額，里面有部分被注釋掉的代碼，那個是簡單易懂好理解的，多線程加鎖互斥，保證線程間同步的方法。

但是這個是不常用的方法，常用的就是使用synchronized這個關鍵字來修飾同步方法。

客戶對象的model

package com.lxk.threadTest.bank;/**  * 顧客，實現runnable()接口，多個人可以一起存錢  *  * @author lxk on 2017/6/26  */public class Customer implements Runnable {	/**    * 存錢類型    */	static final String TYPE_ADD = "add";	/**    * 取錢類型    */	static final String TYPE_REDUCE = "reduce";	/**    * 銀行    */	private Bank bank;	/**    * 對錢的操作類型，存錢or取錢    */	private String type;	/**    * 操作的次數，理論上是個正數    */	private int time;	/**    * 要存或者取多少錢    */	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);			}		}	}}

客戶對象，因為可以很多個客戶同時訪問一個銀行，所以，這個存錢取錢的操作就用線程來實現。

屬性就構造方法傳值了。

main方法

package com.lxk.threadTest.bank;/**  * 銀行存錢的多線程實例  * <p>  * 【需求：】  * 銀行有一個金庫。  * 有兩個儲戶分別存或者取n * 100。  * 目的：該程序是否有安全問題，如果有，如何解決？  * <p>  * 【如何找問題：】  * 1，明確哪些代碼是多線程運行代碼。  * 2，明確共享數據。  * 3，明確多線程運行代碼中哪些語句是操作共享數據的。  *  * @author lxk on 2017/6/26  */public class Main {	public static void main(String[] args) {		//一個銀行and多個客戶 		Bank bank = new Bank();		int time = 10000;		int money = 100;		//這個客戶存錢 		Customer c1 = new Customer(bank, Customer.TYPE_ADD, time, money);		//這個客戶取錢 		Customer c2 = new Customer(bank, Customer.TYPE_REDUCE, time, money);		Thread t1 = new Thread(c1);		Thread t2 = new Thread(c2);		t1.start();		t2.start();	}}

上述代碼實際運行效果如下圖。

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