Java多线程同步教程－－BusyFlag或Locknbsp;(上)
Java语言内置了synchronized关键字用于对多线程进行同步，大大方便了Java中多线程程序的编写。但是仅仅使用 synchronized关键字还不能满足对多线程进行同步的所有需要。大家知道，synchronized仅仅能够对方法或者代码块进行同步，如果我们 一个应用需要跨越多个方法进行同步，synchroinzed就不能胜任了。在C++中有很多同步机制，比如信号量、互斥体、临届区等。在Java中也可 以在synchronized语言特性的基础上，在更高层次构建这样的同步工具，以方便我们的使用。
当前，广为使用的是由Doug Lea编写的一个Java中同步的工具包，可以在这儿了解更多这个包的详细情况：
该工具包已经作为JSR166正处于JCP的控制下，即将作为JDK1.5的正式组成部分。本文并不打算详细剖析这个工具包，而是对多种同步机制的一个介 绍，同时给出这类同步机制的实例实现，这并不是工业级的实现。但其中会参考Doug Lea的这个同步包中的工业级实现的一些代码片断。
本例中还沿用上篇中的Account类，不过我们这儿编写一个新的ATM类来模拟自动提款机，通过一个ATMTester的类，生成10个ATM线程，同时对John账户进行查询、提款和存款操作。Account类做了一些改动，以便适应本篇的需要：
- import java.util.;
- import java.util.;
- class Account {
- name;
- //float amount;
-
- //使用一个Map模拟持久存储
- static storage = new ();
- static {
- storage.put("John", new (1000.0f));
- storage.put("Mike", new (800.0f));
- }
-
-
- public Account( name) {
- //System.out.println("new account:" + name);
- this.name = name;
- //this.amount = ((Float)storage.get(name)).floatValue();
- }
- public synchronized void deposit(float amt) {
- float amount = (()storage.get(name)).floatValue();
- storage.put(name, new (amount + amt));
- }
- public synchronized void withdraw(float amt) throws InsufficientBalanceException {
- float amount = (()storage.get(name)).floatValue();
- if (amount >= amt)
- amount -= amt;
- else
- throw new InsufficientBalanceException();
-
- storage.put(name, new (amount));
- }
- public float getBalance() {
- float amount = (()storage.get(name)).floatValue();
- return amount;
- }
- }
在新的Account类中，我们采用一个HashMap来存储账户信息。Account由ATM类通过login登录后使用：
- public class ATM {
- Account acc;
-
- //作为演示，省略了密码验证
- public boolean login( name) {
- if (acc != null)
- throw new ("Already logged in!");
- acc = new Account(name);
- return true;
- }
-
- public void deposit(float amt) {
- acc.deposit(amt);
- }
-
- public void withdraw(float amt) throws InsufficientBalanceException {
- acc.withdraw(amt);
- }
-
- public float getBalance() {
- return acc.getBalance();
- }
-
- public void logout () {
- acc = null;
- }
-
- }
下 面是ATMTester，在ATMTester中首先生成了10个ATM实例，然后启动10个线程，同时登录John的账户，先查询余额，然后，再提取余 额的80％，然后再存入等额的款（以维持最终的余额的不变）。按照我们的预想，应该不会发生金额不足的问题。首先看代码：
- public class ATMTester {
- private static final int NUM_OF_ATM = 10;
- public static void main([] args) {
- ATMTester tester = new ATMTester();
-
- final thread[] = new [NUM_OF_ATM];
- final ATM atm[] = new ATM[NUM_OF_ATM];
- for (int i=0; i
- atm[i] = new ATM();
- thread[i] = new (tester.new Runner(atm[i]));
- thread[i].start();
- }
-
- }
-
- class Runner implements {
- ATM atm;
-
- Runner(ATM atm) {
- this.atm = atm;
- }
-
- public void run() {
- atm.login("John");
- //查询余额
- float bal = atm.getBalance();
- try {
- .sleep(1); //模拟人从查询到取款之间的间隔
- } catch ( e) {
- // ignore it
- }
-
- try {
- .out.println("Your balance is:" + bal);
- .out.println("withdraw:" + bal * 0.8f);
- atm.withdraw(bal * 0.8f);
- .out.println("deposit:" + bal * 0.8f);
- atm.deposit(bal * 0.8f);
- } catch (InsufficientBalanceException e1) {
- .out.println("余额不足！");
- } finally {
- atm.logout();
- }
- }
- }
- }
运行ATMTester，结果如下（每次运行结果都有所差异）：
Your balance is:1000.0
withdraw:800.0
deposit:800.0
Your balance is:1000.0
Your balance is:1000.0
withdraw:800.0
withdraw:800.0
余额不足！
Your balance is:200.0
Your balance is:200.0
Your balance is:200.0
余额不足！
Your balance is:200.0
Your balance is:200.0
Your balance is:200.0
Your balance is:200.0
withdraw:160.0
withdraw:160.0
withdraw:160.0
withdraw:160.0
withdraw:160.0
withdraw:160.0
withdraw:160.0
deposit:160.0
余额不足！
余额不足！
余额不足！
余额不足！
余额不足！
余额不足！
为 什么会出现这样的情况？因为我们这儿是多个ATM同时对同一账户进行操作，比如一个ATM查询出了余额为1000，第二个ATM也查询出了余额1000， 然后两者都期望提取出800，那么只有第1个用户能够成功提出，因为在第1个提出800后，账户真实的余额就只有200了，而第二个用户仍认为余额为 1000。这个问题是由于多个ATM同时对同一个账户进行操作所不可避免产生的后果。要解决这个问题，就必须限制同一个账户在某一时刻，只能由一个ATM 进行操作。如何才能做到这一点？直接通过synchronized关键字可以吗？非常遗憾！因为我们现在需要对整个Account的多个方法进行同步，这 是跨越多个方法的，而synchronized仅能对方法或者代码块进行同步。在下一篇我们将通过编写一个锁对象达到这个目的。
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