使用线程池同步银行Java

Question

我想使用Java中的线程来制作一个简单的银行。 但我不能同步地进行存款（deposit()）和取款（withdraw()）操作。 余额一直没有同步。我在方法名前加上了“synchronized”关键字，但它从未起作用。 此外，我在我的ArrayList中使用了“synchronizedList”（我应该使用ArrayList来实现），但它也从未起作用。 如何获得适当的余额？请帮帮我。

import java.security.SecureRandom;

public class Transaction implements Runnable {
    
    private static final SecureRandom generator = new SecureRandom();
    private final int sleepTime; // random sleep time for thread
    private String transaction;
    private int amount;
    private static int balance;
    private Account account = new Account();
    
    public Transaction (String transaction, int amount) {
        this.transaction = transaction;
        this.amount = amount;
        sleepTime = generator.nextInt(2000); 
    }
    
    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        try {
            if(transaction == "deposit") {
                balance = account.deposit(amount);

            } else if (transaction == "withdraw") {
                balance = account.withdraw(amount);
            }
            
            System.out.println("[" + transaction + "] amount : " + amount +" balance : " + balance);
            Thread.sleep(sleepTime);
            
        }catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
             Thread.currentThread().interrupt(); // re-interrupt the thread
        }

    }

}

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class AccountTest {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        
        // create ArrayList
        List<Transaction> john = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
        
        // add Transaction objects
        john.add(new Transaction("deposit", 1000));
        john.add(new Transaction("withdraw", 500));
        john.add(new Transaction("withdraw", 200));
        john.add(new Transaction("deposit", 3000));

        // execute Thread Pool
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        
        // start transactions
        for(int i=0; i<john.size(); i++) {
            executorService.execute(john.get(i)); 
        }
        
        // shut down Thread Pool
    }
}

public class Account {
// deposit withdraw
    private static int balance;
    
    public synchronized int deposit(int amount) {
        balance += amount;
        return balance;
    }
    
    public synchronized int withdraw(int amount) {
        balance -= amount;
        return balance;
    }
}

- Dasom Yun

Answer 1

这里的核心错误在于每个交易都有自己的账户。每个线程都在获取其自己实例的帐户锁，结果没有实际的锁定操作。

你需要一个在线程之间共享的锁，它们需要尝试修改同一个帐户对象。使用“synchronized”标记的实例方法会获取嵌入到对象实例中的锁。

使帐户余额静态是一种肮脏的hack，它使所有余额数据最终进入相同的位置（仅在您只有一个帐户时才起作用），但并未解决同步问题。

（您可以将帐户方法更改为静态方法，这将解决同步问题，因为所有线程都将在类上获取锁，并且只有一个类。但当然，一旦您需要第二个帐户，它就不再起作用，所以这不是一个好的解决方案。）

重新设计这个程序，使每个交易不再创建自己的帐户，而是跨交易共享同一个帐户对象。你可以将帐户作为构造函数参数传递给交易。

- Nathan Hughes