Java同步代碼塊如何解決銀行取錢的安全問題

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具體如下：

一 點睛

為了解決類似銀行取錢這類安全問題，Java的多線程支持引入了同步監視器來解決這個問題，使用同步監視器的通用方法是同步代碼塊。同步代碼塊的語法格式是：

synchronized(obj)
{
  //此處代碼塊就是同步代碼塊。
}

上面語法格式中種的obj就是同步監視器，上面代碼的含義是：線程開始執行同步代碼塊之前，必須先獲得對同步監視器的鎖定。

任何時刻只能由一個線程獲得對同步監視器的鎖定，當同步代碼塊執行完成后，該線程會釋放對該同步監視器的鎖定。

雖然Java程序允許使用任何對象作為同步監視器，但想一下同步監視器的目的：阻止兩個線程對同一共享資源進行并發訪問，因此通常推薦使用可能被并發訪問的共享資源作為同步監視器。

二 代碼

1 定義一個賬戶類

public class Account
{
   // 封裝賬戶編號、賬戶余額的兩個成員變量
   private String accountNo;
   private double balance;
   public Account(){}
   // 構造器
   public Account(String accountNo , double balance)
   {
      this.accountNo = accountNo;
      this.balance = balance;
   }
   // 此處省略了accountNo和balance的setter和getter方法
   // accountNo的setter和getter方法
   public void setAccountNo(String accountNo)
   {
      this.accountNo = accountNo;
   }
   public String getAccountNo()
   {
      return this.accountNo;
   }
   // balance的setter和getter方法
   public void setBalance(double balance)
   {
      this.balance = balance;
   }
   public double getBalance()
   {
      return this.balance;
   }
   // 下面兩個方法根據accountNo來重寫hashCode()和equals()方法
   public int hashCode()
   {
      return accountNo.hashCode();
   }
   public boolean equals(Object obj)
   {
      if(this == obj)
        return true;
      if (obj !=null
        && obj.getClass() == Account.class)
      {
        Account target = (Account)obj;
        return target.getAccountNo().equals(accountNo);
      }
      return false;
   }
}

2 定義一個取錢線程

public class DrawThread extends Thread {
   // 模擬用戶賬戶
   private Account account;
   // 當前取錢線程所希望取的錢數
   private double drawAmount;
   public DrawThread(String name, Account account, double drawAmount) {
      super(name);
      this.account = account;
      this.drawAmount = drawAmount;
   }
   // 當多條線程修改同一個共享數據時，將涉及數據安全問題。
   public void run() {
      synchronized (account) {
        // 賬戶余額大于取錢數目
        if (account.getBalance() >= drawAmount) {
           // 吐出鈔票
           System.out.println(getName() + "取錢成功！吐出鈔票:" + drawAmount);
           try {
              Thread.sleep(1);
           } catch (InterruptedException ex) {
              ex.printStackTrace();
           }
           // 修改余額
           account.setBalance(account.getBalance() - drawAmount);
           System.out.println("\t余額為: " + account.getBalance());
        } else {
           System.out.println(getName() + "取錢失敗！余額不足！");
        }
      }
   }
}

3 測試主類

public class DrawTest
{
   public static void main(String[] args)
   {
      // 創建一個賬戶
      Account acct = new Account("1234567" , 1000);
      // 模擬兩個線程對同一個賬戶取錢
      new DrawThread("甲" , acct , 800).start();
      new DrawThread("乙" , acct , 800).start();
   }
}

三 運行

甲取錢成功！吐出鈔票:800.0
     余額為: 200.0
乙取錢失敗！余額不足！

四 說明

使用synchronized將run()方法里的方法體修改為同步代碼塊，該同步代碼塊的同步監視器是account對象，這樣的做法符合“加鎖->修改->釋放鎖”的邏輯，任何線程在修改指定資源之前，首先對該資源加鎖，在加鎖期間其他線程無法修改該資源，當該線程修改完成后，該線程釋放對該資源的鎖定。通過這種方式就可以保證并發線程任一時刻只有一個線程可以進入修改共享資源的代碼區（也稱臨界區），所以同一時刻最多只有一個線程處于臨界區，從而保證線程的安全。

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