java中如何用一把鎖保護(hù)多個(gè)資源

這篇文章主要講解了“java中如何用一把鎖保護(hù)多個(gè)資源”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學(xué)習(xí)“java中如何用一把鎖保護(hù)多個(gè)資源”吧！

保護(hù)多個(gè)資源

保護(hù)多個(gè)沒有關(guān)系的資源

如果多個(gè)資源沒有關(guān)系，那就是保護(hù)一個(gè)資源模型的復(fù)制，同樣非常簡單，且看下圖:

比如現(xiàn)實(shí)中銀行取款和修改密碼操作。 銀行取款操作對應(yīng)的資源是「余額」, 修改密碼操作對應(yīng)的資源是「密碼」，余額和密碼兩個(gè)資源完全沒有關(guān)系，所以各自用自家的鎖保護(hù)自家的資源就好了

如果多個(gè)資源沒有關(guān)系，程序猿的世界該有多美好，可惜并不是，我們保護(hù)的資源多數(shù)情況都有關(guān)聯(lián)關(guān)系

保護(hù)多個(gè)關(guān)系的資源

拿經(jīng)典的銀行轉(zhuǎn)賬案例來說明，賬戶 A 給賬戶 B 轉(zhuǎn)賬，賬戶 A 余額減少 100 元，賬戶 B 余額增加 100 元，這個(gè)操作要是原子性的，那么資源「A 余額」和資源「B 余額」就這樣"有了關(guān)系"，先來看程序:

class Account {
  private int balance;
  // 轉(zhuǎn)賬
  synchronized void transfer(
      Account target, int amt){
    if (this.balance > amt) {
      this.balance -= amt;
      target.balance += amt;
    }
  } 
}

用 synchronized 直接保護(hù) transfer 方法，然后操作資源「A 余額」和資源「B 余額」就可以了

??: 真的是這樣嗎？

先停止向下看，在你的筆記本上按照文章開頭的三步走來畫個(gè)圖看一看，是否和下圖一樣呢？

我們通常容易忽略鎖和資源的指向關(guān)系，我們想當(dāng)然的用鎖 this 來保護(hù) target 資源了，也就沒有起到保護(hù)作用

假設(shè) A，B，C 賬戶初始余額都是 200 原，A 向 B 轉(zhuǎn)賬 100，B 向 C 轉(zhuǎn)賬 100

我們期盼最終的結(jié)果是: 賬戶 A 余額: 100 元 賬戶 B 余額: 200 元 賬戶 C 余額: 300 元

假線程 1「A 向 B 轉(zhuǎn)賬」與線程 2「B 向 C 轉(zhuǎn)賬」兩個(gè)操作同時(shí)執(zhí)行，根據(jù) JMM 模型可知，線程 1 和線程 2 讀取線程 B 當(dāng)前的余額都是 200 元:

• 線程 1 執(zhí)行 transfer 方法鎖定的是 A 的實(shí)例(A.this)，并沒有鎖定 B 的實(shí)例

• 線程 2 執(zhí)行 transfer 方法鎖定的是 B 的實(shí)例(B.this)，并沒有鎖定 C 的實(shí)例

所以線程 1 和線程 2 可以同時(shí)進(jìn)入 transfer 臨界區(qū)，上面你認(rèn)為對的模型其實(shí)就會(huì)變成這個(gè)樣子:

還記得 happens-before 規(guī)則 這篇文章提到的監(jiān)視器鎖規(guī)則和傳遞性規(guī)則嗎？

####監(jiān)視器鎖規(guī)則 對一個(gè)鎖的解鎖 happens-before 于隨后對這個(gè)鎖的加鎖 ####傳遞性規(guī)則 如果 A happens-before B, 且 B happens-before C, 那么 A happens-before C

資源 B.balance 存在于兩個(gè)"臨界區(qū)"中，所以這個(gè)"臨界區(qū)"對 B.balance 來說形同虛設(shè)，也就不滿足監(jiān)視器鎖規(guī)則，進(jìn)而導(dǎo)致傳遞性規(guī)則也不生效，說白了，前序線程的更改結(jié)果對后一個(gè)線程不可見

這樣最終導(dǎo)致:

• **賬戶 B 的余額可能是 100: ** 線程 1 寫 B.balance 100(balance = 300) 先于 線程 2 寫 B.balance(balance = 100)，也就是說線程 1 的結(jié)果會(huì)被線程 2 覆蓋，導(dǎo)致最終賬戶 B 的余額為 100

• 賬戶 B 的余額可能是 300: 與上述情況相反，線程 1 寫 B.balance 100(balance = 300) 后于 線程 2 寫 B.balance(balance = 100)，也就是說線程 2 的結(jié)果線程 1 覆蓋，導(dǎo)致最終賬戶 B 的余額為 300

就是不能得到我們理想結(jié)果 200，感覺生活無比的艱難，那怎么辦呢？

正確姿勢

上面的問題就是為資源創(chuàng)建的鎖不能保護(hù)所有關(guān)聯(lián)的資源，那我們就想辦法解決這個(gè)問題，來看下面代碼:

class Account {
  private int balance;
  // 轉(zhuǎn)賬
  void transfer(Account target, int amt){
    synchronized(Account.class) {
      if (this.balance > amt) {
        this.balance -= amt;
        target.balance += amt;
      }
    }
  } 
}

我們將 this 鎖變?yōu)?Account.class 鎖，Account.class 是虛擬機(jī)加載 Account 類時(shí)創(chuàng)建的，肯定是唯一的(雙親委派模型解釋了為何該對象是唯一的)， 所有 Account 對象都共享 Account.class, 也就是說，Account.class 鎖能保護(hù)所有 Account 對象，我們將上面程序再用模型解釋一下

感謝各位的閱讀，以上就是“java中如何用一把鎖保護(hù)多個(gè)資源”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對java中如何用一把鎖保護(hù)多個(gè)資源這一問題有了更深刻的體會(huì)，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關(guān)知識點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！