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[Java知识库]银行存取款过程的线程同步问题

问题背景

我们都知道Java的多线程运行会存在一些问题,比如我下面列举的一些问题:

  • 各个线程是通过竞争CPU时间获得运行机会的
  • 各线程什么时候得到CPU时间、占用多久都是随机的
  • 一个正在运行着的线程在什么地方被暂停是不确定的

下面我们以银行存取款的一个案例演示这些问题造成的后果!


问题描述

假定公司财务有一张公共的银行卡,这张卡经常性出现同时有人存款、有人取款的现象。这里我们模拟同时存入100元和取出200元的存取款过程

下面我们通过代码简单演示一下这个过程,我们新建示例代码如下:
请添加图片描述
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下面我们运行上面的示例代码,发现由于线程数很少,大多数存取款可以正常进行,控制台输出结果为:
请添加图片描述
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当我们多次运行程序代码时,你会发现有可能出现下面的这些情况:
请添加图片描述


原因分析:

首先,正常情况下我们同时存取进行的操作顺序应该是这样的:

账户余额1000 ------------》存入100元后余额1100元------------》取出200元后余额900元
or
账户余额1000 ------------》取出200元后余额800元------------》存入100元后余额900元

结合上面的异常输出结果我们不难分析原因,存款线程和取款线程有可能在写入数据前运行被终止,就拿我们最后余额为800元的异常来说。系统可能的执行流程如下:

账户余额1000 ------------》存款进程存入100元后余额未写入完毕,CPU资源被抢占,当前余额1000元------------》取款进程取出200元后余额未写入完毕,CPU资源被抢占,当前余额800元------------》存款进程继续将被抢占前的余额写入,当前余额1100元-----------》取款进程继续将被抢占前余额写入,当前余额800元。
请添加图片描述


解决方案:

线程同步!

  • 保证在存取款过程中,不允许其他线程对账户余额进行操作
  • 过程中将Bank对象进行锁定
  • 使用关键字synchronized实现
//关键字synchronized用法

    //成员方法使用synchronized
    public synchronized void saveAccount(){
        //TODO
    }
    //静态方法使用synchronized
    public static synchronized void saveAccount(){
        //TODO
    }
    
    //语句块使用synchronized
    synchronized(obj){
        //TODO
    }

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解决问题:

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加:2022-03-16 22:07:36  更:2022-03-16 22:08:36 
 
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