使用锁解决银行取钱问题

桃扇骨 2021-09-19 15:44 311阅读 0赞

**一 点睛**

1 释放同步监视器

线程会在如下几种情况下释放对同步监视器的锁定：

*  当前线程的同步方法、同步代码块执行结束，当前线程即释放同步监视器。
 *  当线程在同步代码块、同步方法中遇到break、return终止了该代码块、该方法的继续执行，当前线程将会释放同步监视器。
 *  当线程在同步代码块、同步方法中出现了未处理的Error或Exception，导致了该代码块、该方法异常结束时将会释放同步监视器。
 *  当线程执行同步代码块或同步方法时，程序执行了同步监视器对象的wait()方法，则当前线程暂停，并释放同步监视器。

2 同步锁

Lock是控制多个线程对共享资源进行访问的工具。

通常，锁提供了对共享资源的独占访问，每次只能有一个线程对Lock对象加锁，线程开始访问共享资源之前应先获得Lock对象。

不过，某些锁可能允许对共享资源并发访问，如 ReadWriteLock（读写锁）。当然，在实现线程安全的控制中，通常喜欢使用ReentrantLock（可重入锁）。使用该Lock对象可以显式地加锁、释放锁。

ReentrantLock锁具有可重入性，也就是说线程可以对已加锁的ReentrantLock锁再次加锁，ReentrantLock对象会维持一个计数器来追踪lock方法的嵌套调用，线程在每次调用lock()方法加锁后，必须显式调用unlock()方法来释放锁，所以一段被锁保护的代码可以调用另一个被相同锁保护的方法。

**二 代码**

1 定义一个账户类

import java.util.concurrent.locks.*;
    public class Account
    {
         // 定义锁对象
         private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
         // 封装账户编号、账户余额的两个成员变量
         private String accountNo;
         private double balance;
         public Account(){}
         // 构造器
         public Account(String accountNo , double balance)
         {
               this.accountNo = accountNo;
               this.balance = balance;
         }
         // accountNo的setter和getter方法
         public void setAccountNo(String accountNo)
         {
               this.accountNo = accountNo;
         }
         public String getAccountNo()
         {
               return this.accountNo;
         }
         // 因此账户余额不允许随便修改，所以只为balance提供getter方法，
         public double getBalance()
         {
               return this.balance;
         }
         // 提供一个线程安全draw()方法来完成取钱操作
         public void draw(double drawAmount)
         {
               // 加锁
               lock.lock();
               try
               {
                    // 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 (InterruptedException ex)
                         {
                               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！");
                    }
               }
               finally
               {
                    // 修改完成，释放锁
                    lock.unlock();
               }
         }
         // 下面两个方法根据accountNo来重写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 定义一个取钱线程

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;
         }
         // 当多条线程修改同一个共享数据时，将涉及数据安全问题。
         public void run()
         {
               // 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

public class DrawTest
    {
         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();
         }
    }

**三 运行**

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**

Account类中定义了一个ReentrantLock对象，程序实现draw()方法时，进入方法开始执行后立即请求对ReentrantLock对象进行加锁，当执行完draw()方法的取钱逻辑之后，程序使用finally块来确保释放锁。