当使用多个线程来访问同一个数据时,就容易出现线程安全的问题。例如,银行取钱。当我们去自动取款机取钱时,正好另一个人转账,即多个线程修改同一数据,这时就容易出现线程安全问题。
线程安全
/** * 账户类,该类封装了账户编号和余额两个属性 * @author Emily-T * */ public class Account { //账户编号 private String accountNo; //余额 private double balance; public Account(){} //构造函数 public Account(String accountNo,double balance){ this.accountNo = accountNo; this.balance = balance; } //下面两个方法根据accountNo来计算Account的hashCode和判断equals public int hashCode(){ return accountNo.hashCode(); } public boolean equals(Object obj){ if (obj != null && obj.getClass() == Account.class) { Account target = (Account) obj; return target.getAccountNo().equals(accountNo); } return false; } public String getAccountNo() { return accountNo; } public void setAccountNo(String accountNo) { this.accountNo = accountNo; } public double getBalance() { return balance; } public void setBalance(double balance) { this.balance = balance; } } /** * 取钱的线程类 * * @author Emily-T * */ public class DrawThread extends Thread { // 模拟用户账户 private Account account; // 当前取钱线程所希望取的钱数 private double drawAmount; public DrawThread(String name, Account account, double drawAmount) { super(name); this.account = account; this.drawAmount = drawAmount; } // 当多条线程修改同一个共享数据时,将涉及数据安全问题 public void run() { // 账户余额大于取钱数目 if (account.getBalance() >= drawAmount) { // 吐出钞票 System.out.println("取钱成功!吐出钞票:" + drawAmount); // try { // Thread.sleep(1); // } catch (InterruptedException e) { // e.printStackTrace(); // } // 修改余额 account.setBalance(account.getBalance() - drawAmount); System.out.println("\t余额为:" + account.getBalance()); } else { System.out.println(getName() + "取钱失败!余额不足!"); } } } /** * 启动两个线程 * @author Emily-T * */ public class TestDraw { public static void main(String[] args){ //创建一个账户 Account acct = new Account("1234567",1000); //模拟两个线程对同一个账户取钱 new DrawThread("甲",acct,800).start(); new DrawThread("乙",acct,800).start(); } }
结果:
从结果看来,账户余额只有1000,取出了1600元,剩下-200元。出现这种结果是因为run方法的方法体不具有同步安全性,程序中有两条并发线程在修改Account对象。
线程同步
修改如下:加上同步代码块:
// 当多条线程修改同一个共享数据时,将涉及数据安全问题 public void run() { // 使用account作为同步监视器,任何线程进入下面同步代码块之前,必须先获得 // 对account账户的锁定——其他线程无法获得锁,也就是无法修改它 // 加锁——修改完成——释放锁 synchronized (account) { // 账户余额大于取钱数目 if (account.getBalance() >= drawAmount) { // 吐出钞票 System.out.println("取钱成功!吐出钞票:" + drawAmount); try { Thread.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } // 修改余额 account.setBalance(account.getBalance() - drawAmount); System.out.println("\t余额为:" + account.getBalance()); } else { System.out.println(getName() + "取钱失败!余额不足!"); } } }
结果:
任何时刻只能有一条线程可以获得对同步监视器的锁定,当同步代码块执行结束后,该线程自然释放了对该同步监视器的锁定。
同步监视器的目的:阻止两条线程对同一个共享资源进行并发访问。因此通常推荐使用可能被并发访问的共享资源充当同步监视器。
可变类的线程安全是以降低程序的运行效率为代价的,为了减少程序安全所带来的负面影响,程序可以采用如下策略:
1、不要对线程安全类的所有方法都进行同步,只对那些会改变竞争资源的方法进行同步
2、如果可变类有两种运行环境:单线程和多线程环境,则应该为该可变类提供两种版本:线程不安全版本和线程安全版本。在单线程环境中使用线程不安全版本以保证性能,在多线程环境中使用线程安全版本。
时间: 2024-12-13 17:56:16