JUC并发编程 -- 经典实例之卖票 & 转账

Posted 2021-09-12 Z && Y

1. 卖票

代码:

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import java.util.Vector;

@Slf4j(topic = "c.ExerciseSell")
public class ExerciseSell {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 模拟多人买票
        TicketWindow window = new TicketWindow(10000);

        // 所有线程的集合
        List<Thread> threadList = new ArrayList<>();
        // 卖出的票数统计
        List<Integer> amountList = new Vector<>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            Thread thread = new Thread(() -> {
                // 买票
                int amount = window.sell(random(5));
                // 统计买票数
                amountList.add(amount);
            });
            threadList.add(thread);
            thread.start();
        }

        for (Thread thread : threadList) {
            thread.join();
        }

        // 统计卖出的票数和剩余票数
        log.debug("余票：{}", window.getCount());
        log.debug("卖出的票数：{}", amountList.stream().mapToInt(i -> i).sum());
    }

    // Random 为线程安全
    static Random random = new Random();

    // 产生随机数
    public static int random(int amount) {
        return random.nextInt(amount) + 1;
    }
}

// 售票窗口
class TicketWindow {
    private int count;

    public TicketWindow(int count) {
        this.count = count;
    }

    // 获取余票数量
    public int getCount() {
        return count;
    }

    // 售票
    public int sell(int amount) {
        if (this.count >= amount) {
            this.count -= amount;
            return amount;
        } else {
            return 0;
        }
    }
}

运行结果:

原因:

因为在TicketWindow 中有一个成员变量count，sell方法多count进行了读写操作，所以在多线程的情况下会发生互斥的情况

改进方法：

现在的运行结果:

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2. 转账

代码:

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.util.Random;

@Slf4j(topic = "c.ExerciseTransfer")
public class ExerciseTransfer {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Account a = new Account(1000);
        Account b = new Account(1000);
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                a.transfer(b, randomAmount());
            }
        }, "t1");
        Thread t2 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                b.transfer(a, randomAmount());
            }
        }, "t2");
        t1.start();
        t2.start();
        t1.join();
        t2.join();
        // 查看转账2000次后的总金额
        log.debug("total:{}", (a.getMoney() + b.getMoney()));
    }

    // Random 为线程安全
    static Random random = new Random();

    // 随机 1~100
    public static int randomAmount() {
        return random.nextInt(100) + 1;
    }
}

// 账户
class Account {
    private int money;

    public Account(int money) {
        this.money = money;
    }

    public int getMoney() {
        return money;
    }

    public void setMoney(int money) {
        this.money = money;
    }

    // 转账
    public void transfer(Account target, int amount) {
        if (this.money >= amount) {
            this.setMoney(this.getMoney() - amount);
            target.setMoney(target.getMoney() + amount);
        }
    }
}

运行结果:

原因分析:

money是成员变量，后面又对它进行了读写操作，在多个线程操作的情况下，会发生互斥

错误的解决方法：

我们仿照卖票的思路，给transfer方法加上synchronized关键字，锁住this

原因: 这样只锁住了this，没有锁住穿过的参数target，还是会发生互斥的现象

正确的解决方法：

原因: 因为每个类只有一个class对象，所以锁住class对象，就不会发生互斥

思考：我们们可不可以同时锁住this和target呢？

不要这样去用，容易发生死锁的现象

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