Java使用同步方法解决银行取钱的安全问题案例分析
本文实例讲述了Java使用同步方法解决银行取钱的安全问题。分享给大家供大家参考，具体如下：
一点睛
与同步代码块对应，Java的多线程安全支持还提供了同步方法，同步方法就是使用synchronized关键字来修饰某个方法，则该方法称为同步方法。对于synchronized修饰的实例方法（非static方法）而言，无须显示指定同步监视器，同步方法的同步监视器是this，也就是调用该方法的对象。
通过使用同步方法可以非常方便地实现线程安全的类，线程安全的类具有如下特征。
- 该类的对象可以被多个线程安全地访问。
- 每个线程调用该对象的任意方法之后都将得到正确的结果。
- 每个线程调用该对象的任意方法之后，该对象状态依然保持合理状态。
不可变类总是线程安全的，因为它的对象状态不可改变；但可变对象需要额外的方法来保证其线程安全。
二代码
1定义一个账户类
publicclassAccount
{
//封装账户编号、账户余额两个成员变量
privateStringaccountNo;
privatedoublebalance;
publicAccount(){}
//构造器
publicAccount(StringaccountNo,doublebalance)
{
this.accountNo=accountNo;
this.balance=balance;
}
//accountNo的setter和getter方法
publicvoidsetAccountNo(StringaccountNo)
{
this.accountNo=accountNo;
}
publicStringgetAccountNo()
{
returnthis.accountNo;
}
//因此账户余额不允许随便修改，所以只为balance提供getter方法，
publicdoublegetBalance()
{
returnthis.balance;
}
//提供一个线程安全draw()方法来完成取钱操作
publicsynchronizedvoiddraw(doubledrawAmount)
{
//账户余额大于取钱数目
if(balance>=drawAmount)
{
//吐出钞票
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+"取钱成功！吐出钞票:"+drawAmount);
try
{
Thread.sleep(1);
}
catch(InterruptedExceptionex)
{
ex.printStackTrace();
}
//修改余额
balance-=drawAmount;
System.out.println("\t余额为:"+balance);
}
else
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+"取钱失败！余额不足！");
}
}
//下面两个方法根据accountNo来重写hashCode()和equals()方法
publicinthashCode()
{
returnaccountNo.hashCode();
}
publicbooleanequals(Objectobj)
{
if(this==obj)
returntrue;
if(obj!=null
&&obj.getClass()==Account.class)
{
Accounttarget=(Account)obj;
returntarget.getAccountNo().equals(accountNo);
}
returnfalse;
}
}
2定义一个取钱线程
publicclassDrawThreadextendsThread
{
//模拟用户账户
privateAccountaccount;
//当前取钱线程所希望取的钱数
privatedoubledrawAmount;
publicDrawThread(Stringname,Accountaccount
,doubledrawAmount)
{
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。
publicvoidrun()
{
//直接调用account对象的draw方法来执行取钱
//同步方法的同步监视器是this，this代表调用draw()方法的对象。
//也就是说：线程进入draw()方法之前，必须先对account对象的加锁。
account.draw(drawAmount);
}
}
3测试主类
publicclassDrawTest
{
publicstaticvoidmain(String[]args)
{
//创建一个账户
Accountacct=newAccount("1234567",1000);
//模拟两个线程对同一个账户取钱
newDrawThread("甲",acct,800).start();
newDrawThread("乙",acct,800).start();
}
}
三运行结果
乙取钱成功！吐出钞票:800.0
余额为:200.0
甲取钱失败！余额不足！
四说明
1增加了代码取钱的draw()方法，并使用了synchronized关键字修饰该方法，把该方法变成了同步方法，该同步方法的同步监视器是this,因此对于同一个Account账户而言，任意时刻只能有一个线程获得对Account对象的锁定，然后进入draw()方法执行取钱操作——这样也可以保证多个线程并发取钱的线程安全。
2可变类的线程安全是以减低程序的运行效率作为代价的，为了减少线程安全带来的负面影响，程序可以采用如下策略：
- 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（竞争资源也就是共享资源）的方法进行同步。例如上面Account类中的accountNo实例变量就无须同步，所以程序只对draw()方法进行了同步控制。
- 如果可变类有两种运行环境：单线程运行环境和多线程运行环境，则应该为该可变类提供两种版本，即线程安全版本和线程不安全版本。在单线程环境中使用线程不安全版本以保证性能，在多线程中环境中使用线程安全版本。
3JDK提供的StringBuilder和StringBuffer就是为了照顾单线程环境和多线程环境提供的类，在单线程环境中应该使用StringBuilder类来保证较好的性能，当需要保证多线程安全时，就应该使用StringBuffer。
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希望本文所述对大家java程序设计有所帮助。