Java synchronized详解

本文深入探讨Java中使用synchronized关键字解决多线程环境下的同步问题,通过一个模拟银行账户存款与取款操作的示例,展示如何在多线程程序中运用同步机制防止竞态条件导致的数据不一致问题。

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Java synchronized详解

第一篇:

使用synchronized

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());
    }

}


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 AccountTest
Finally, John's balance is:3900.0

E:\java\exer\bin>java AccountTest
Finally, John's balance is:4900.0

E:\java\exer\bin>java AccountTest
Finally, John's balance is:4700.0

E:\java\exer\bin>java AccountTest
Finally, John's balance is:3900.0

E:\java\exer\bin>java AccountTest
Finally, John's balance is:3900.0

E:\java\exer\bin>java AccountTest
Finally, 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:

 

 

 


http://www.cnblogs.com/devinzhang/archive/2011/12/14/2287675.html

 

 

 

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