当使用多个线程来訪问同一个数据时,就easy出现线程安全的问题。比如,银行取钱。当我们去自己主动取款机取钱时。正好还有一个人转账,即多个线程改动同一数据,这时就easy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剩余金额两个属性
* @author Emily-T
*
*/
public class Account {
//账户编号
private String accountNo;
//剩余金额
private double balance;
public Account(){}
//构造函数
public Account(String accountNo,double balance){
this.accountNo = accountNo;
this.balance = balance;
}
//以下两个方法依据accountNo来计算Account的hashCode和推断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;
}
// 当多条线程改动同一个共享数据时,将涉及数据安全问题
public void run() {
// 账户剩余金额大于取钱数目
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();
// }
// 改动剩余金额
account.setBalance(account.getBalance() - drawAmount);
System.out.println("\t剩余金额为:" + account.getBalance());
} else {
System.out.println(getName() + "取钱失败!剩余金额不足!");
}
}
}
/**
* 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。账户剩余金额仅仅有1000,取出了1600元,剩下-200元。出现这样的结果是由于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改动Account对象。
线程同步
改动例如以下:加上同步代码块:
// 当多条线程改动同一个共享数据时,将涉及数据安全问题
public void run() {
// 使用account作为同步监视器。不论什么线程进入以下同步代码块之前。必须先获得
// 对account账户的锁定——其它线程无法获得锁,也就是无法改动它
// 加锁——改动完毕——释放锁
synchronized (account) {
// 账户剩余金额大于取钱数目
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(); } // 改动剩余金额 account.setBalance(account.getBalance() - drawAmount); System.out.println("\t剩余金额为:" + account.getBalance()); } else { System.out.println(getName() + "取钱失败。剩余金额不足!"); } } }
不论什么时刻仅仅能有一条线程能够获得对同步监视器的锁定,当同步代码块运行结束后,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訪问。因此通常推荐使用可能被并发訪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执行效率为代价的。为了降低程序安全所带来的负面影响。程序能够採用例如以下策略:
1、不要对线程安全类的全部方法都进行同步,仅仅对那些会改变竞争资源的方法进行同步
2、假设可变类有两种执行环境:单线程和多线程环境。则应该为该可变类提供两种版本号:线程不安全版本号和线程安全版本号。在单线程环境中使用线程不安全版本号以保证性能,在多线程环境中使用线程安全版本号。