Java開發中多線程同步技巧

在編寫一個類時，如果該類中的代碼可能運行於多線程環境下，那麼就要考慮同步的問題。在Java中內建了語言級的同步原語－－synchronized，這也大大簡化了Java中多線程同步的使用。

 我們首先編寫一個非常簡單的多線程的程式，是類比銀行中的多個線程同時對同一個儲蓄賬戶進行存款、取款操作的。

　　在程式中我們使用了一個簡化版本的Account類，代表了一個銀行賬戶的資訊。在主程式中我們首先產生了1000個線程，然後啟動它們，每一個線程都對John的賬戶進行存100元，然後馬上又取出100元。這樣，對於John的賬戶來說，最終賬戶的餘額應該是還是1000元才對。然而啟動並執行結果卻超出我們的想像，首先來看看我們的示範代碼：

class Account { 　String name; float amount; 　public Account(String name, float amount) 　{ 　　this.name = name; 　　this.amount = amount; 　} 　 　public void deposit(float amt) 　{ 　　float tmp = amount; 　　tmp += amt; 　　try 　　{ 　　　Thread.sleep(100); 　　　//類比其它處理所需要的時間，比如重新整理資料庫等 　　} 　　catch (InterruptedException e) 　　{ 　　　// ignore 　　} 　　amount = tmp; 　} 　public void withdraw(float amt) 　{ 　　float tmp = amount; 　　tmp -= amt; 　　try 　　{ 　　　Thread.sleep(100); 　　　//類比其它處理所需要的時間，比如重新整理資料庫等 　　} 　　catch (InterruptedException e) 　　{ 　　　// ignore 　　} 　　amount = tmp; 　} 　public float getBalance() 　{ 　　return amount; 　 } } public class AccountTest { 　private static int NUM_OF_THREAD = 1000; 　static Thread[] threads = new Thread[NUM_OF_THREAD]; 　public static void main(String[] args) 　{ 　　final Account acc = new Account("John", 1000.0f); 　　for (int i = 0; i< NUM_OF_THREAD; i++) 　　{ 　　　threads[i] = new Thread(new Runnable() 　　　{ 　　　　public void run() 　　　　{ 　　　　　acc.deposit(100.0f); 　　　　　acc.withdraw(100.0f); 　　　　} 　　　} 　　 ); 　　threads[i].start(); 　} 　for (int i=0; i<NUM_OF_THREAD; i++) 　{ 　　try { threads[i].join(); 　　//等待所有線程運行結束 　} 　catch (InterruptedException e) 　{ 　　// ignore 　} } System.out.println("Finally, John's balance is:" + acc.getBalance()); }} 注意，上面在Account的deposit和withdraw方法中之所以要把對amount的運算使用一個臨時變數首先儲存，sleep一段時間，然後，再賦值給amount，是為了類比真實運行時的情況。因為在真實系統中，賬戶資訊肯定是儲存在持久媒介中，比如RDBMS中，此處的睡眠的時間相當於比較耗時的資料庫操作，最後把臨時變數tmp的值賦值給amount相當於把amount的改動寫入資料庫中。運行AccountTest，結果如下（每一次結果都會不同）： E:/java/exer/bin>java AccountTest Finally, John's balance is:3900.0 E:/java/exer/bin>java AccountTest Finally, John's balance is:4900.0 E:/java/exer/bin>java AccountTest Finally, John's balance is:4700.0 E:/java/exer/bin>java AccountTest Finally, John's balance is:3900.0 E:/java/exer/bin>java AccountTest Finally, John's balance is:3900.0 E:/java/exer/bin>java AccountTest Finally, John's balance is:5200.0 　　為什麼會出現這樣的問題？這就是多線程中的同步的問題。在我們的程式中，Account中的amount會同時被多個線程所訪問，這就是一個競爭資源，通常稱作競態條件。對於這樣的多個線程共用的資源我們必須進行同步，以避免一個線程的改動被另一個線程所覆蓋。在我們這個程式中，Account中的amount是一個競態條件，所以所有對amount的修改訪問都要進行同步，我們將deposit()和withdraw()方法進行同步，修改為： public synchronized void deposit(float amt) { 　float tmp = amount; 　tmp += amt; 　try 　{ 　　Thread.sleep(1); 　　//類比其它處理所需要的時間，比如重新整理資料庫等 　} 　catch (InterruptedException e) 　{ 　　// ignore 　} 　amount = tmp; } public synchronized void withdraw(float amt) { 　float tmp = amount; 　tmp -= amt; 　try 　{ 　　Thread.sleep(1); 　　//類比其它處理所需要的時間，比如重新整理資料庫等 　} 　catch (InterruptedException e) 　{ // ignore } 　 amount = tmp; } 　　此時，再運行，我們就能夠得到正確的結果了。Account中的getBalance()也訪問了amount，為什麼不對getBalance()同步呢？因為getBalance()並不會修改amount的值，所以，同時多個線程對它訪問不會造成資料的混亂。