Java面向对象程序设计｜模拟银行存取款( 二 ) 图5.5展示了不同线程对同一数

classAccount{
privateStringname;privateintvalue;//账户余额
publicAccount(Strings,intd){name=s;value=https://pcff.toutiao.jxnews.com.cn/p/20220617/d;}
publicStringgetName(){returnname;}
publicintread(){returnvalue;}//查余额
publicvoidwrite(intx){value=https://pcff.toutiao.jxnews.com.cn/p/20220617/x;}//改余额
}
classATMextendsThread{
privateAccounta;
privateintatmVal;//存/取金额，正数/负数表示存入/取出
publicATM(Accounta1,intv){a=a1;atmVal=v;}
publicvoidrun(){//查-改-查
//synchronized(a){//临界区：以原子方式访问临界资源a
StringopStr=(atmVal>0)?"存入"+atmVal+"元":"取出"+(-1*atmVal)+"元";
System.out.print("n"+a.getName+"：现有"+a.read+"元， "+opStr);//查
try{sleep(1);}catch(InterruptedExceptione){;}
a.write(a.read+atmVal);//改
try{sleep(1);}catch(InterruptedExceptione){;}
System.out.print(" ，现有余额"+a.read+"元。 ");//查
//}//endsynchronized
}
}
classCh_5_5{
publicstaticvoidmain(Stringargs[]){
Accounta=newAccount("张三",100);
ATMatm1=newATM(a,-300);//取钱为负数
ATMatm2=newATM(a,200);//存钱为正数
atm1.start;atm2.start;
}
}
02
输出结果
未使用互斥框架的运行结果
张三：现有100元，取出300元
张三：现有100元，存入200元，现有余额300元。，现有余额300元。
使用互斥框架的运行结果
张三：现有100元，取出300元，现有余额-200元。
张三：现有-200元，存入200元，现有余额0元。
03
示例剖析
从结果看，未使用互斥框架的输出信息杂乱，且余额不对。使用互斥框架后输出信息完整，结果正确的。注意：sleep(1)表示休眠1毫秒。执行时，线程定会放弃处理机，故能增加线程间的切换次数。本例run中的sleep(1) ，旨在模拟出线程执行的最坏情形：线程间频繁交错，这有利于线程的调试。由于该方法会产生检查型异常，故需要对其进行处理。另外， Thread类还有一个静态方法yield ，又称让步方法，能够让线程主动放弃CPU ，将CPU控制权交给相同或更高优先级的线程。 5.3.4节将介绍，由于线程的调度策略，线程的优先级效果似乎不明显，即yield的效果也不如sleep明显。
互斥实现机理。所有对象上都有一个自动锁，初始为开启状态（unlock），一旦有线程的临界区访问该对象（即临界资源对象），则锁自动锁闭（lock），即此线程“持有”锁。当临界区执行完毕后，则锁自动开启，即此线程“释放锁” 。临界资源锁闭期间，任何其他线程无法再访问该临界资源，从而可确保线程间以排它方式执行。对本例而言，首先， atm1、atm2拥有同一临界资源a（见main方法），这是互斥的基础。若它们分别关联不同的线程对象，就不会产生竞争。请读者验证之。之后，若atm1首先占有a ，则atm2必须等待，直至atm1的临界区执行完毕， atm2才可能获得a的对象锁，继而执行。若atm2先执行，情况类似。注意，只有对象才有“对象锁” ，换言之，基本型没有对象锁，不能作为临界资源。另外，只有临界区执行前才会检查锁的状态， sleep执行时不会释放锁。
本例设计的关键点有二：1.在ATM类的run中用synchronized(a){s}框起，确保代码段s以原子方式执行；2.main中atm1、atm2关联同一个账户a（即使用同一变量a），即确保线程atm1、atm2访问的临界资源是相同的，这样二者才能以互斥方式执行。
实例讲解
Java面向对象程序设计
思想·方法·应用