面试题:请写出线程同步相关的方法,以银行账号存储款为例

一.该面试题主要考察多线程中的synchronized或者Lock的使用

 * 线程同步 ：使用同步方法，实现线程同步
 * 同步synchronized方法的对象监视锁为this,当前对象
 * 多个线程使用同一把锁，如果线程安全必需确保:多个线程使用的是同一个this对象(Runnable适用于共享同一对象[如：this]，如果Thread继承就会有问题[推荐使用Runnable])
 * 所有访问此对象方法的线程都在方法外等待,都会判断同步锁,降低效率,但确保线程安全问题
 * java的每个对象都有一个内置锁,当用synchronized关键字修饰方法时,内置锁会保护整个方法。在调用该方法前,线程需要获得内置锁,否则就处于阻塞状态

* synchronized关键字也可以修饰静态方法,此时如果调用该静态方法,将会锁住整个类

此例子中使用synchronized关键字:

private synchronized void makeWithdraw(int amount){...}

二.上代码

BankAccount.java

public class BankAccount {
    //余额
    private int balance = 500;
    //查询
    public int getBalance(){
        return balance;
    }
    //取款
    public void withdraw(int amount){
        balance = balance - amount;
    }
    //存款
    public void deposit(int amount){
        balance = balance + amount;
    }
}

 SyncMethod.java

/**
 * 此线程类实现Runnable接口
 * 线程同步 ：使用同步方法，实现线程同步
 * 同步synchronized方法的的对象监视锁为this,当前对象
 * 多个线程使用同一把锁，如果线程安全必需确保:多个线程使用的是同一个this对象
 * 所有访问此对象方法的线程都在方法外等待,都会判断同步锁,降低效率,但确保线程安全问题
 * */
public class SyncMethod implements Runnable {
    // 所有Thread多线程线程都共享Runnable(接口对象)和account对象
    private BankAccount account = new BankAccount();
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {// 总共取款5次
            makeWithdraw(100); // 每次取款100
            if (account.getBalance() < 0) {
                System.out.println("☆" + Thread.currentThread().getName()+ "   透支了!");
            }
        }
    }

    /**
     * makeWithdraw 账户取款
     * @param amount取款金额
     * 打印log记录取款过程
     * */
    private synchronized void makeWithdraw(int amount){
        if(account.getBalance() >= amount){//如果余额足够则取款
            System.out.println("☆" + Thread.currentThread().getName() + "   准备取款!");
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "   准备取款,等待0.5s线程中断!" + e.getMessage());
            }
            account.withdraw(amount);
            System.out.println("☆" + Thread.currentThread().getName() + "   完成" + amount + "取款!余额为" + account.getBalance());
        }else{//余额不足则提示
            System.out.println("☆" + "余额不足以支付" + Thread.currentThread().getName() + amount + "   的取款,余额为" + account.getBalance());
        }
    }
}

TreadSyncTest.java

public class TreadSyncTest {

    /*
        Junit不适合多线程并发测试。
        因为线程还在激活状态的时候，Junit已经执行完成。
        在Junit的TestRunner中,它没有被设计成搜寻Runnable实例，
        并且等待这些线程发出报告，它只是执行它们并且忽略了它们的存在。
        综上,不可能在Junit中编写和维护多线程的单元测试。
     */    
    /*
        @Test
        public void test() {
        }
    */
    
    public static void main(String[] args) {
        //实现Runnable：所有Thread多线程线程都共享Runnable(接口对象)
        //NoSync target =new NoSync();
        SyncMethod target = new SyncMethod();
        //创建罗密欧和朱丽叶两个线程实现取款(同时)
        Thread romeoThread = new Thread(target);
        romeoThread.setName("罗密欧");
        Thread julietThread = new Thread(target);
        julietThread.setName("朱丽叶");
        //调用Thread对象的start()方法,启动线程,执行run()方法(OS)
        romeoThread.start();
        julietThread.start();
    }
}

 运行结果:

正常运行结果1:
☆罗密欧   准备取款!
☆罗密欧   完成100取款!余额为400
☆罗密欧   准备取款!
☆罗密欧   完成100取款!余额为300
☆罗密欧   准备取款!
☆罗密欧   完成100取款!余额为200
☆罗密欧   准备取款!
☆罗密欧   完成100取款!余额为100
☆罗密欧   准备取款!
☆罗密欧   完成100取款!余额为0
☆余额不足以支付朱丽叶100   的取款,余额为0
☆余额不足以支付朱丽叶100   的取款,余额为0
☆余额不足以支付朱丽叶100   的取款,余额为0
☆余额不足以支付朱丽叶100   的取款,余额为0
☆余额不足以支付朱丽叶100   的取款,余额为0.

正常运行结果2:
☆罗密欧   准备取款!
☆罗密欧   完成100取款!余额为400
☆罗密欧   准备取款!
☆罗密欧   完成100取款!余额为300
☆罗密欧   准备取款!
☆罗密欧   完成100取款!余额为200
☆罗密欧   准备取款!
☆罗密欧   完成100取款!余额为100
☆朱丽叶   准备取款!
☆朱丽叶   完成100取款!余额为0
☆余额不足以支付朱丽叶100   的取款,余额为0
☆余额不足以支付朱丽叶100   的取款,余额为0
☆余额不足以支付朱丽叶100   的取款,余额为0
☆余额不足以支付罗密欧100   的取款,余额为0
☆余额不足以支付朱丽叶100   的取款,余额为0

正常运行结果3:
☆罗密欧   准备取款!
☆罗密欧   完成100取款!余额为400
☆罗密欧   准备取款!
☆罗密欧   完成100取款!余额为300
☆罗密欧   准备取款!
☆罗密欧   完成100取款!余额为200
☆朱丽叶   准备取款!
☆朱丽叶   完成100取款!余额为100
☆朱丽叶   准备取款!
☆朱丽叶   完成100取款!余额为0
☆余额不足以支付朱丽叶100   的取款,余额为0
☆余额不足以支付朱丽叶100   的取款,余额为0
☆余额不足以支付朱丽叶100   的取款,余额为0
☆余额不足以支付罗密欧100   的取款,余额为0
☆余额不足以支付罗密欧100   的取款,余额为0

如果不用synchronized关键字的结果:

☆罗密欧   准备取款!
☆朱丽叶   准备取款!
☆朱丽叶   完成100取款!余额为300
☆罗密欧   完成100取款!余额为300
☆罗密欧   准备取款!
☆朱丽叶   准备取款!
☆朱丽叶   完成100取款!余额为100
☆朱丽叶   准备取款!
☆罗密欧   完成100取款!余额为100
☆罗密欧   准备取款!
☆罗密欧   完成100取款!余额为0
☆余额不足以支付罗密欧100   的取款,余额为0
☆余额不足以支付罗密欧100   的取款,余额为0
☆朱丽叶   完成100取款!余额为-100
☆朱丽叶   透支了!
☆余额不足以支付朱丽叶100   的取款,余额为-100
☆朱丽叶   透支了!
☆余额不足以支付朱丽叶100   的取款,余额为-100
☆朱丽叶   透支了!

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