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這篇文章主要講解了“java中線程安全問題舉例分析”,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中線程安全問題舉例分析”吧!
三個(gè)條件:
條件1:多線程并發(fā)。
條件2:有共享數(shù)據(jù)。
條件3:共享數(shù)據(jù)有修改的行為。
滿足以上3個(gè)條件之后,就會(huì)存在線程安全問題。
線程排隊(duì)執(zhí)行。(不能并發(fā))。用排隊(duì)執(zhí)行解決線程安全問題。這種機(jī)制被稱為:線程同步機(jī)制。
Account 類
package ThreadSafa; /* 銀行賬戶 */ public class Account { // 賬號(hào) private String actno; // 余額 private double balance; public Account() { } public Account(String actno, double balance) { this.actno = actno; this.balance = balance; } public String getActno() { return actno; } public void setActno(String actno) { this.actno = actno; } public double getBalance() { return balance; } public void setBalance(double balance) { this.balance = balance; } //取款方法 public void withdraw(double money) { // 取款之前的余額 double before = this.getBalance(); // 取款之后的余額 double after = before - money; // 更新余額 try { //模擬網(wǎng)絡(luò)延時(shí) 更新余額不及時(shí) 百分百會(huì)出問題 Thread.sleep(1 * 1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } this.setBalance(after); } }
AccountThread 類
package ThreadSafa; public class AccountThread extends Thread { // 兩個(gè)線程必須共享同一個(gè)賬戶對象。 private Account act; //通過構(gòu)造方法傳遞過來賬戶對象 public AccountThread(Account act) { this.act = act; } @Override public void run() { double money = 5000; //取款 act.withdraw(5000); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "賬戶" + act.getActno() + "取款成功,余額" + act.getBalance()); } }
Test 類
package ThreadSafa; public class Test { public static void main(String[] args) { // 創(chuàng)建賬戶對象 Account act = new Account("act-001", 10000); //創(chuàng)建兩個(gè)線程 Thread t1 = new AccountThread(act); Thread t2 = new AccountThread(act); //設(shè)置name t1.setName("t1"); t2.setName("t2"); //啟動(dòng)線程 t1.start(); t2.start(); } }
運(yùn)行問題
解決方法 修改 Account 類 中的 withdraw 方法
package ThreadSafa; /* 銀行賬戶 */ public class Account { // 賬號(hào) private String actno; // 余額 private double balance; public Account() { } public Account(String actno, double balance) { this.actno = actno; this.balance = balance; } public String getActno() { return actno; } public void setActno(String actno) { this.actno = actno; } public double getBalance() { return balance; } public void setBalance(double balance) { this.balance = balance; } //取款方法 public void withdraw(double money) { // 以下這幾行代碼必須是線程排隊(duì)的,不能并發(fā) // 一個(gè)線程把這里的代碼全部執(zhí)行結(jié)束之后,另外一個(gè)線程才能進(jìn)來 /* 線程同步機(jī)制的語法是: synchronized (){ // 線程同步代碼塊 } synchronized后面小括號(hào)中的這個(gè)“數(shù)據(jù)”是相當(dāng)關(guān)鍵的。 這個(gè)數(shù)據(jù)必須是多線程共享的數(shù)據(jù)。才能達(dá)到多線程排隊(duì) ()中寫什么? 那要看你想讓那些線程同步。 假設(shè)t1、t2、t3、t4、t5,有5個(gè)線程, 你只希望t1 t2 t3排隊(duì),t4 t5 不需要排隊(duì)。怎么辦? 你一定要在()中寫一個(gè)t1 t2 t3共享的對象。而這個(gè) 對象對于t4 t5來說不是共享的。 這里的共享對象是:賬戶對象 賬戶對象是共享的,那么this就是賬戶對象吧?。?! 不一定是 this ,這里只要是多線程共享的那個(gè)對象就行。 */ synchronized (this) { // 取款之前的余額 double before = this.getBalance(); // 取款之后的余額 double after = before - money; // 更新余額 try { //模擬網(wǎng)絡(luò)延時(shí) 更新余額不及時(shí) 百分百會(huì)出問題 Thread.sleep(1 * 1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } this.setBalance(after); } } }
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源分配的單位為進(jìn)程,同一個(gè)進(jìn)程中允許多個(gè)線程并發(fā)執(zhí)行,并且多個(gè)線程會(huì)共享進(jìn)程范圍內(nèi)的資源:例如內(nèi)存地址。當(dāng)多個(gè)線程并發(fā)訪問同一個(gè)內(nèi)存地址并且內(nèi)存地址保存的值是可變的時(shí)候可能會(huì)發(fā)生線程安全問題,因此需要內(nèi)存數(shù)據(jù)共享機(jī)制來保證線程安全問題。
對應(yīng)到j(luò)ava服務(wù)來說,在虛擬中的共享內(nèi)存地址是java的堆內(nèi)存,比如以下程序中線程安全問題:
public class ThreadUnsafeDemo { private static final ExecutorService EXECUTOR_SERVICE; static { EXECUTOR_SERVICE = new ThreadPoolExecutor(100, 100, 1000 * 10, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>(100), new ThreadFactory() { private AtomicLong atomicLong = new AtomicLong(1); @Override public Thread newThread(Runnable r) { return new Thread(r, "Thread-Safe-Thread-" + atomicLong.getAndIncrement()); } }); } public static void main(String[] args) throws Exception { Map<String, Integer> params = new HashMap<>(); List<Future> futureList = new ArrayList<>(100); for (int i = 0; i < 100; i++) { futureList.add(EXECUTOR_SERVICE.submit(new CacheOpTask(params))); } for (Future future : futureList) { System.out.println("Future result:" + future.get()); } System.out.println(params); } private static class CacheOpTask implements Callable<Integer> { private Map<String, Integer> params; CacheOpTask(Map<String, Integer> params) { this.params = params; } @Override public Integer call() { for (int i = 0; i < 100; i++) { int count = params.getOrDefault("count", 0); params.put("count", ++count); } return params.get("count"); } } }
創(chuàng)建100個(gè)task,每個(gè)task對map中的元素累加100此,程序執(zhí)行結(jié)果為:
{count=9846}
而預(yù)期的正確結(jié)果為:
{count=10000}
至于出現(xiàn)這種問題的原因,下面會(huì)具體分析。
判斷是否有線程安全性的一個(gè)原則是:
是否有多線程訪問可變的共享變量
感謝各位的閱讀,以上就是“java中線程安全問題舉例分析”的內(nèi)容了,經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后,相信大家對java中線程安全問題舉例分析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(shí)點(diǎn)的文章,歡迎關(guān)注!
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