【老白学 Java】线程的并发问题（一）

线程的并发问题（一）

码老白
文章来源：《Head First Java》修炼感悟。

尽管多线程设计很令人兴奋，但还是要尽可能「避坑」。想象一下，当你用精心设计的两个线程同时维护某个对象数据时，这个数据安全吗？这就是本文要讨论的问题 - 线程的并发性可能会破坏数据安全。

一、情侣的公共账户

现实生活当中可能会发生这样的事情：热恋中的花花和草草同时入职名企，兴奋之余对未来做起了规划。两人约定每月工资都存进同一个账户，不限制花销，但绝对不允许透支。可以保证的是，二人都非常守信。但这样真的可以吗？如果两人事先没有沟通，这个账户还是可能会出现透支情况。

我们用代码演绎一下这个情节：

java">// 账户操作类
public class JobRunnable implements Runnable {// 新建一个公共账户private BankAcount acount = new BankAcount();public void run() {// 取钱操作，每次取出 10 元钱// 如果账户余额小于零，即表示账户透支for(int i = 0; i < 10; i++) {withdrawal(10);			if (acount.getBalance() < 0) {System.out.println("Overdrawn!");}}}// 创建两个线程，同时提取账户余额public static void main(String[] args) {JobRunnable job = new JobRunnable();Thread huahua = new Thread(job);Thread caocao = new Thread(job);huahua.setName("HuaHua");caocao.setName("CaoCao");huahua.start();caocao.start();}// 从账户中提取指定金额。// 正常情况下，余额不足时看起来绝对不会执行的 acount.withdrawal()// 方法也被执行了，这是因为其中一个线程查询了余额后，同时另一个线程// 做了提取操作，线程间并没有得到更新后的余额，所以导致对账户余额判断// 出现错误，这就是典型的线程并发性导致的问题。private void withdrawal(int amount) {// 账户余额不足，直接返回if (acount.getBalance() < amount) {System.out.println("Sorry, not enough for " + Thread.currentThread().getName());return;}// 准备取钱System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is about to withdraw.");try {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is going to sleep.");Thread.sleep(500);	// 让线程小睡一会儿} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}// 线程被唤醒，开始取钱System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " woke up.");acount.withdrawal(amount);// 交易结束System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " completes the withdrawal.");}
}
// 账户类
class BankAcount {private int balance = 100;	// 账户余额public int getBalance() {return balance;}// 取出指定的钱数并更新余额public void withdrawal(int amount) {balance -= amount;}
}

运行这段代码：
账户透支

不出意外，这个账户在不经意间透支了，下个月可咋过？现在我们来梳理一下为什么会出现这个问题：

花花准备从账户中取钱，查询后发现账户余额足够，就放心地睡觉去了；
草草也想从账户中取钱，也查询了账户余额足够，也睡了一会儿；
花花醒来后直接从账户中取走了所需的钱；
很快草草也睡醒了，他记得余额足够所以直接取走了他所需的钱；
结果，两人在都不知情的情况下，账户透支了。

其实两人想法是好的，但缺少了保护机制：在账户取钱的过程中，不应该允许其他人在同一时时操作该账户，除非前面的交易已经完成。

二、为账户加上同步锁

我们再来分析一下应该怎样保护好这个账户：

为账户设置一道锁和一把钥匙，平时锁处于开放状态谁都可以操作；
当操作账户时，锁住账户并收好钥匙，确保除了自己谁也无法操作该账户；
账户操作结束后，打开账户锁并归还钥匙，确保下次可以正常操作。

我们只要锁住账户存取的方法就可以，请看代码：

java">// 从账户中取钱，这次有 synchronized 锁
private synchronized void withdrawal(int amount) {if (acount.getBalance() < amount) {System.out.println("Sorry, not enough for " + Thread.currentThread().getName());return;}// 其它代码...
}