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以银行取钱为例模拟Java多线程同步问题完整代码

2017-12-19 10:36 1016 查看

简单了解下在操作系统中进程和线程的区别：

　　进程：每个进程都有独立的代码和数据空间（进程上下文），进程间的切换会有较大的开销，一个进程包含1--n个线程。（进程是资源分配的最小单位）

　　线程：同一类线程共享代码和数据空间，每个线程有独立的运行栈和程序计数器(PC)，线程切换开销小。（线程是cpu调度的最小单位）

　　线程和进程一样分为五个阶段：创建、就绪、运行、阻塞、终止。

　　多进程是指操作系统能同时运行多个任务（程序）。

　　多线程是指在同一程序中有多个顺序流在执行。首先存钱取钱的这个操作，应该是线程操作的，可以有很多的顾客，这意思就是得有多个线程，多个线程之间共同操作一个银行，银行的金额就需要同步。才能保证线程安全。

所以，下面就把这个代码的实例放这，有不对的地方，还请指出来哈。因为有个老铁问这个多线程的代码。

首先是银行，这个对象model的创建。

package com.lxk.threadTest.bank;
/**
* 银行model，一个总金额属性。
* <p>
*
* @author lxk on 2017/6/26
*/
public class Bank {
/**
* 给银行个启动资金，不然怎么干生意呢。
*/
private int sum = 200;
//这个从来不这么用，但也算是正确的一种加锁的机制：同步代码块。
//Object obj = new Object();
/**
* 存钱
* 要是不加[synchronized--同步函数],则会出现多线程安全问题。
*/
public synchronized void add(int n) {
//synchronized (obj) {
sum = sum + n;
try {
Thread.sleep(10);
}
catch (Exception ignore) {
}
//当存钱次数变多的时候，就可以发现，存钱的线程确实是2个在交替执行存钱这个动作的。
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "...sum=" + sum);
//}
}
/**
* 取钱
* 要是不加[synchronized--同步函数],则会出现多线程安全问题。
*/
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) {
}
//当存钱次数变多的时候，就可以发现，存钱的线程确实是2个在交替执行存钱这个动作的。
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "...sum=" + sum);
}
}

在代码里面有存和取2个方法，这2个方法，以及一个总金额，里面有部分被注释掉的代码，那个是简单易懂好理解的，多线程加锁互斥，保证线程间同步的方法。

但是这个是不常用的方法，常用的就是使用synchronized这个关键字来修饰同步方法。

客户对象的model

package com.lxk.threadTest.bank;
/**
* 顾客，实现runnable()接口，多个人可以一起存钱
*
* @author lxk on 2017/6/26
*/
public class Customer implements Runnable {
/**
* 存钱类型
*/
static final String TYPE_ADD = "add";
/**
* 取钱类型
*/
static final String TYPE_REDUCE = "reduce";
/**
* 银行
*/
private Bank bank;
/**
* 对钱的操作类型，存钱or取钱
*/
private String type;
/**
* 操作的次数，理论上是个正数
*/
private int time;
/**
* 要存或者取多少钱
*/
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);
}
}
}
}

客户对象，因为可以很多个客户同时访问一个银行，所以，这个存钱取钱的操作就用线程来实现。

属性就构造方法传值了。

main方法

package com.lxk.threadTest.bank;
/**
* 银行存钱的多线程实例
* <p>
* 【需求：】
* 银行有一个金库。
* 有两个储户分别存或者取n * 100。
* 目的：该程序是否有安全问题，如果有，如何解决？
* <p>
* 【如何找问题：】
* 1，明确哪些代码是多线程运行代码。
* 2，明确共享数据。
* 3，明确多线程运行代码中哪些语句是操作共享数据的。
*
* @author lxk on 2017/6/26
*/
public class Main {
public static void main(String[] args) {
//一个银行and多个客户
Bank bank = new Bank();
int time = 10000;
int money = 100;
//这个客户存钱
Customer c1 = new Customer(bank, Customer.TYPE_ADD, time, money);
//这个客户取钱
Customer c2 = new Customer(bank, Customer.TYPE_REDUCE, time, money);
Thread t1 = new Thread(c1);
Thread t2 = new Thread(c2);
t1.start();
t2.start();
}
}

上述代码实际运行效果如下图。