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作者:贾波 来源:Java中文站 2007年9月3日
关键字:
三、程序示例
例一、
让我们看看下面的例子。取钱的流程是输入密码,然后确定要取得金额,如果所取的金额小于或等于可以取出的金额,WITHDRAW则返回TRUE,然后ATM机出钱,然后打印清单;否则返回FALSE,然后打印清单。如下图:
public class AutomatedTellerMachine extends Teller {
public void withdraw(float amount) {
Account a = getAccount();
if (a.deduct(amount))
dispense(amount);
printReceipt();
}
}
public class Account {
private float total;
public boolean deduct(float t) {
if (t <= total) {
total -= t;
return true;
}
return false;
}
}
就这个例子而言,假设有这种情况,对同一个账号可以在不同的地方取钱,在同一时间,不同地点,妻子和丈夫取钱,妻子输入了账号上的最大金额,丈夫也是一样,假如妻子输入后已经得到true的返回值,但是丈夫的线程所得到的值还没有更新,这样丈夫也能够得到true的返回值,这样就出现了问题!这个问题怎么解决呢?在java里面提供了控制机制以保证deduct操作时的原子性,那就是关键字synchronized。
在Account的deduct方法加入synchronized就可以解决这个问题。
例二、
在这里我们用多线程中最典型的例子,生产者与消费者问题。在这个例子里面我们定义了生产者Producer,消费者Consumer和仓库Warehouse三个类,在整个程序的生命周期里,生产者随机地制造出产品放到仓库中,消费者也是随即地从仓库中取出产品。
import exception.ProducerConsumerException;
/**
* Consumer.java
* Consumer
* By: Jiabo
* Date: Mar 21, 2004
* Time: 2:47:58 PM
*/
public class Consumer extends Thread {
private Warehouse warehouse;
private String id;
public Consumer(Warehouse warehouse, String id) {
this.warehouse = warehouse;
this.id = id;
}
public void run() {
int tmp = (int) Math.random() * 10;
try {
warehouse.get(tmp);
System.out.println("Consumer # " + this.id + " get " + tmp);
} catch (ProducerConsumerException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
sleep((int) (Math.random() * 100));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
在这个类中,值得注意的一点是run方法中必须使用try-catch,因为,消费者从仓库中取东西时有可能诸如仓库中的储量不够得异常,在消费者里面也是一样,只不过异常变为仓库已满。
import exception.*;
/**
* Producer.java
* Producer
* By: Jiabo
* Date: Mar 21, 2004
* Time: 2:47:45 PM
*/
public class Producer extends Thread {
private Warehouse warehouse;
private String id;
public Producer(Warehouse warehouse, String id) {
this.warehouse = warehouse;
this.id = id;
}
public void run() {
int tmp = (int) Math.random() * 10;
if (tmp != 0) {
try {
warehouse.put(tmp);
System.out.println("Consumer # " + this.id + " put " + tmp);
} catch (ProducerConsumerException e) {
e.printStackTrace();
}
}
try {
sleep((int) (Math.random() * 100));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
最重要的一部分在Warehouse类,如上所说为了保证get何set的原子性,在这里使用了synchronized关键字,并且在操作时抛出了可能跑出的异常。
import exception.*;
/**
* Warehouse
* By: Jiabo
* Date: Mar 21, 2004
* Time: 2:48:10 PM
*/
public class Warehouse {
// max capability of the warehouse
private int MAX;
private int contents;
// init with max capacity
public Warehouse(int max) {
this.MAX = max;
this.contents = 0;
}
public synchronized void get(int amount) throws ProducerConsumerException {
// the amount you want to get is bigger than the contends that the warehouse stores
if (amount > this.contents) {
throw new NotEnoughGoodsException();
}
amount -= contents;
}
public synchronized void put(int amount) throws ProducerConsumerException {
// the amount you want to put is out of the capability of the warehouse
if (amount > (this.MAX - this.contents)) {
throw new WarehouseFullException();
} else if (this.contents == 0) {
// warehouse is empty
throw new WarehouseEmptyException();
}
amount += contents;
}
}
非常感谢挚友eflyer在病中为本文的部分程序提出了宝贵建议,在此表示诚挚的谢意。
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