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教你Java开发中多线程同步技巧

时间：2010/4/3 11:28:00来源：本站整理作者：我要评论(0)

教你Java开发中多线程同步技巧

　　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:javaexerin>java AccountTest

　　Finally, John's balance is:3900.0

　　E:javaexerin>java AccountTest

　　Finally, John's balance is:4900.0

　　E:javaexerin>java AccountTest

　　Finally, John's balance is:4700.0

　　E:javaexerin>java AccountTest

　　Finally, John's balance is:3900.0

　　E:javaexerin>java AccountTest

　　Finally, John's balance is:3900.0

　　E:javaexerin>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：

　　public synchronized void deposit(float amt)
{
　float tmp = amount;
　tmp += amt;
　try
　{
　　Thread.sleep(1);
　　//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 synchronized void withdraw(float amt)
{
　float tmp = amount;
　tmp -= amt;
　try
　{
　　Thread.sleep(1);
　　//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;
}

　　此时，再运行，我们就能够得到正确的结果了。Account中的getBalance()也访问了amount，为什么不对getBalance()同步呢？因为getBalance()并不会修改amount的值，所以，同时多个线程对它访问不会造成数据的混乱。

 

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