class Account { String holderName; float amount; public Account(String name, float amt) { holderName = name; amount = amt; } public void deposit(float amt) { amount += amt; } public void withdraw(float amt) { amount -= amt; } public float checkBalance() { return amount; } }
在此代码样例中潜伏着一个错误。如果此类用于单线程应用程序,不会有任何问题。但是,在多线程应用程序的情况中,不同的线程就有可能同时访问同一个 Account 对象,比如说一个联合帐户的所有者在不同的 ATM 上同时进行访问。在这种情况下,存入和支出就可能以这样的方式发生:一个事务被另一个事务覆盖。这种情况将是灾难性的。但是,Java 编程语言提供了一种简单的机制来防止发生这种覆盖。每个对象在运行时都有一个关联的锁。这个锁可通过为方法添加关键字 synchronized 来获得。这样,修订过的 Account 对象(如下所示)将不会遭受像数据损坏这样的错误:
对一个银行中的多项活动进行同步处理 - public class Account {
- String holderName;
- float amount;
- public Account(String name, float amt) {
- holderName = name;
- amount = amt;
- }
- public synchronized void deposit(float amt) {
- amount += amt;
- }
- public synchronized void withdraw(float amt) {
- amount -= amt;
- }
- public float checkBalance() {
- return amount;
- }
- }
deposit() 和 withdraw() 函数都需要这个锁来进行操作,所以当一个函数运行时,另一个函数就被阻塞。请注意, checkBalance() 未作更改,它严格是一个读函数。因为 checkBalance() 未作同步处理,所以任何其他方法都不会阻塞它,它也不会阻塞任何其他方法,不管那些方法是否进行了同步处理。
Java 编程语言中的高级多线程支持
线程组
Java多线程编程是被个别创建的,但可以将它们归类到线程组中,以便于调试和监视。只能在创建线程的同时将它与一个线程组相关联。在使用大量线程的程序中,使用线程组组织线程可能很有帮助。可以将它们看作是计算机上的目录和文件结构。
线程间发信
当线程在继续执行前需要等待一个条件时,仅有 synchronized 关键字是不够的。虽然 synchronized 关键字阻止并发更新一个对象,但它没有实现线程间发信。Object 类为此提供了三个函数:wait()、notify() 和 notifyAll()。以全球气候预测程序为例。这些程序通过将地球分为许多单元,在每个循环中,每个单元的计算都是隔离进行的,直到这些值趋于稳定,然后相邻单元之间就会交换一些数据。所以,从本质上讲,在每个循环中各个线程都必须等待所有线程完成各自的任务以后才能进入下一个循环。这个模型称为 屏蔽同步,下例说明了这个模型:
屏蔽同步 - public class BSync {
- int totalThreads;
- int currentThreads;
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