java并发编程（四）共享模型之无锁

最新推荐文章于 2022-11-04 23:29:33 发布

原创最新推荐文章于 2022-11-04 23:29:33 发布 · 350 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

04-java编程专栏收录该内容

17 篇文章

订阅专栏

本文探讨了在多线程环境下实现账户取款方法的线程安全性，通过两种不同的实现方式——有锁和无锁（CAS）进行了对比，并介绍了AtomicInteger类的使用。

1.问题提出

有如下需求，保证account.withdraw取款方法的线程安全


public class TestAccount{
    public static void main(String[] args) {
        Account account = new AccountUnsafa(10000);
        Account.demo(account);

        Account account2 = new AccountCas(10000);
        Account.demo(account2);
    }
}

/**
 * 保护共享资源--无锁实现
 * @author shm
 * @date  2020/9/26
 */
class AccountCas implements Account{

    private AtomicInteger balance;

    public AccountCas(int balance) {
        this.balance = new AtomicInteger(balance);
    }

    @Override
    public Integer getBalance() {
        return balance.get();
    }

    @Override
    public void withdraw(Integer amounnt) {
        while (true){
            //获取余额的最新值
            int prew = balance.get();
            //要修改的余额
            int next = prew - amounnt;
            //真正修改 （即同步到主存）
            if (balance.compareAndSet(prew,next)){
                break;
            }
        }
    }
}

/**
 * 保护共享资源--有锁实现
 * @author shm
 * @date  2020/9/26
*/
class AccountUnsafa implements Account{

    private Integer balance;

    public AccountUnsafa(Integer balance) {
        this.balance = balance;
    }

    @Override
    public Integer getBalance() {
        synchronized (this) {
            return this.balance;
        }
    }

    @Override
    public void withdraw(Integer amounnt) {
        synchronized (this) {
            this.balance -= amounnt;
        }
    }
}


interface Account {
    //获取余额
    Integer getBalance();

    //取款
    void  withdraw(Integer amounnt);

    /**
     * 方法内会启动1000个线程，每个线程做 -10 元的操作
     * 如果初始余额为10000 那么正确的结果应该是0
     * @param account dsf
     * @return void
     * @author shm
     * @date  2020/9/26
    */
    static void demo(Account account){
        List<Thread> ts = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            ts.add(new Thread(()->{
                account.withdraw(10);
            }));
        }

        long start  = System.nanoTime();
        ts.forEach(Thread::start);
        ts.forEach(thread -> {
            try {
                thread.join();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
        long end  = System.nanoTime();
        System.out.println(account.getBalance()+",cost:"+(end-start)/1000_000+"ms");
    }
    
}