并发编程之一些多线程习题的详细解析

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全局流量管理 GTM,标准版 1个月
公共DNS(含HTTPDNS解析),每月1000万次HTTP解析
简介: 并发编程之一些多线程习题的详细解析

4.5 习题

卖票练习

测试下面代码是否存在线程安全问题,并尝试改正

  • 将sell方法声明为synchronized即可
  • 注意只将对count进行修改的一行代码用synchronized括起来也不行。对count大小的判断也必须是为原子操作的一部分,否则也会导致count值异常。
public class ExerciseSell {
    public static void main(String[] args) {
        TicketWindow ticketWindow = new TicketWindow(2000);
        List<Thread> list = new ArrayList<>();
        // 用来存储买出去多少张票
        List<Integer> sellCount = new Vector<>();
        for (int i = 0; i < 2000; i++) {
            Thread t = new Thread(() -> {
                // 分析这里的竞态条件
                int count = ticketWindow.sell(randomAmount());
                sellCount.add(count);
            });
            list.add(t);
            t.start();
        }
        list.forEach((t) -> {
            try {
                t.join();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
        // 买出去的票求和
        log.debug("selled count:{}",sellCount.stream().mapToInt(c -> c).sum());
        // 剩余票数
        log.debug("remainder count:{}", ticketWindow.getCount());
    }
    // Random 为线程安全
    static Random random = new Random();
    // 随机 1~5
    public static int randomAmount() {
        return random.nextInt(5) + 1;
    }
}
class TicketWindow {
    private int count;
    public TicketWindow(int count) {
        this.count = count;
    }
    public int getCount() {
        return count;
    }
    //在方法上加一个synchronized即可
    public int sell(int amount) {
        if (this.count >= amount) {
            this.count -= amount;
            return amount;
        } else {
            return 0;
        }
    }
}    

另外,用下面的代码行不行,为什么?

  • 不行,因为sellCount会被多个线程共享,必须使用线程安全的实现类。
List<Integer> sellCount = new ArrayList<>();

测试脚本

for /L %n in (1,1,10) do java -cp ".;C:\Users\manyh\.m2\repository\ch\qos\logback\logback•classic\1.2.3\logback-classic-1.2.3.jar;C:\Users\manyh\.m2\repository\ch\qos\logback\logback•core\1.2.3\logback-core-1.2.3.jar;C:\Users\manyh\.m2\repository\org\slf4j\slf4j•api\1.7.25\slf4j-api-1.7.25.jar" cn.itcast.n4.exercise.ExerciseSell

说明:

  • 两段没有前后因果关系的临界区代码,只需要保证各自的原子性即可,不需要括起来。
转账练习

测试下面代码是否存在线程安全问题,并尝试改正

  • 将transfer方法的方法体用同步代码块包裹,将当Account.class设为锁对象。
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;
    }
}
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;
    }
    public void transfer(Account target, int amount) {
        if (this.money > amount) {
            this.setMoney(this.getMoney() - amount);
            target.setMoney(target.getMoney() + amount);
        }
    }
}

这样改正行不行,为什么?

  • 不行,因为不同线程调用此方法,将会锁住不同的对象
public synchronized void transfer(Account target, int amount) {
    if (this.money > amount) {
        this.setMoney(this.getMoney() - amount);
        target.setMoney(target.getMoney() + amount);
    }
}


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