Java使用同步方法解決銀行取錢的安全問題案例分析

更新時間：2019年09月17日 11:36:09 作者：cakincqm

這篇文章主要介紹了Java使用同步方法解決銀行取錢的安全問題,結合具體案例形式分析了java同步方法實現(xiàn)多線程安全操作銀行取錢問題,需要的朋友可以參考下

本文實例講述了Java使用同步方法解決銀行取錢的安全問題。分享給大家供大家參考，具體如下：

一點睛

與同步代碼塊對應，Java的多線程安全支持還提供了同步方法，同步方法就是使用synchronized關鍵字來修飾某個方法，則該方法稱為同步方法。對于synchronized修飾的實例方法（非static方法）而言，無須顯示指定同步監(jiān)視器，同步方法的同步監(jiān)視器是this，也就是調用該方法的對象。

通過使用同步方法可以非常方便地實現(xiàn)線程安全的類，線程安全的類具有如下特征。

該類的對象可以被多個線程安全地訪問。
每個線程調用該對象的任意方法之后都將得到正確的結果。
每個線程調用該對象的任意方法之后，該對象狀態(tài)依然保持合理狀態(tài)。

不可變類總是線程安全的，因為它的對象狀態(tài)不可改變；但可變對象需要額外的方法來保證其線程安全。

二代碼

1 定義一個賬戶類

public class Account
{
   // 封裝賬戶編號、賬戶余額兩個成員變量
   private String accountNo;
   private double balance;
   public Account(){}
   // 構造器
   public Account(String accountNo , double balance)
   {
      this.accountNo = accountNo;
      this.balance = balance;
   }
   // accountNo的setter和getter方法
   public void setAccountNo(String accountNo)
   {
      this.accountNo = accountNo;
   }
   public String getAccountNo()
   {
      return this.accountNo;
   }
   // 因此賬戶余額不允許隨便修改，所以只為balance提供getter方法，
   public double getBalance()
   {
      return this.balance;
   }
   // 提供一個線程安全draw()方法來完成取錢操作
   public synchronized void draw(double drawAmount)
   {
      // 賬戶余額大于取錢數(shù)目
      if (balance >= drawAmount)
      {
        // 吐出鈔票
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()
           + "取錢成功！吐出鈔票:" + drawAmount);
        try
        {
           Thread.sleep(1);
        }
        catch (InterruptedException ex)
        {
           ex.printStackTrace();
        }
        // 修改余額
        balance -= drawAmount;
        System.out.println("\t余額為: " + balance);
      }
      else
      {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()
           + "取錢失??！余額不足！");
      }
   }
   // 下面兩個方法根據(jù)accountNo來重寫hashCode()和equals()方法
   public int hashCode()
   {
      return accountNo.hashCode();
   }
   public boolean equals(Object obj)
   {
      if(this == obj)
        return true;
      if (obj !=null
        && obj.getClass() == Account.class)
      {
        Account target = (Account)obj;
        return target.getAccountNo().equals(accountNo);
      }
      return false;
   }
}

2 定義一個取錢線程

public class DrawThread extends Thread
{
   // 模擬用戶賬戶
   private Account account;
   // 當前取錢線程所希望取的錢數(shù)
   private double drawAmount;
   public DrawThread(String name , Account account
      , double drawAmount)
   {
      super(name);
      this.account = account;
      this.drawAmount = drawAmount;
   }
   // 當多條線程修改同一個共享數(shù)據(jù)時，將涉及數(shù)據(jù)安全問題。
   public void run()
   {
      // 直接調用account對象的draw方法來執(zhí)行取錢
      // 同步方法的同步監(jiān)視器是this，this代表調用draw()方法的對象。
      // 也就是說：線程進入draw()方法之前，必須先對account對象的加鎖。
      account.draw(drawAmount);
   }
}

3 測試主類

public class DrawTest
{
   public static void main(String[] args)
   {
      // 創(chuàng)建一個賬戶
      Account acct = new Account("1234567" , 1000);
      // 模擬兩個線程對同一個賬戶取錢
      new DrawThread("甲" , acct , 800).start();
      new DrawThread("乙" , acct , 800).start();
   }
}

三運行結果

乙取錢成功！吐出鈔票:800.0
余額為: 200.0
甲取錢失??！余額不足！

四說明

1 增加了代碼取錢的draw()方法，并使用了synchronized關鍵字修飾該方法，把該方法變成了同步方法，該同步方法的同步監(jiān)視器是this,因此對于同一個Account賬戶而言，任意時刻只能有一個線程獲得對Account對象的鎖定，然后進入draw()方法執(zhí)行取錢操作——這樣也可以保證多個線程并發(fā)取錢的線程安全。

2 可變類的線程安全是以減低程序的運行效率作為代價的，為了減少線程安全帶來的負面影響，程序可以采用如下策略：

不要對線程安全類的所有方法都進行同步，只對那些會改變競爭資源（競爭資源也就是共享資源）的方法進行同步。例如上面Account類中的accountNo實例變量就無須同步，所以程序只對draw()方法進行了同步控制。
如果可變類有兩種運行環(huán)境：單線程運行環(huán)境和多線程運行環(huán)境，則應該為該可變類提供兩種版本，即線程安全版本和線程不安全版本。在單線程環(huán)境中使用線程不安全版本以保證性能，在多線程中環(huán)境中使用線程安全版本。

3 JDK提供的StringBuilder和StringBuffer就是為了照顧單線程環(huán)境和多線程環(huán)境提供的類，在單線程環(huán)境中應該使用StringBuilder類來保證較好的性能，當需要保證多線程安全時，就應該使用StringBuffer。

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希望本文所述對大家java程序設計有所幫助。

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