java 如何对字段加锁

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mob64ca12ddcacc 2023-10-12 08:19:47 ©著作权

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Java 如何对字段加锁

在 Java 中，我们可以使用关键字 synchronized 对字段进行加锁操作，以实现多线程环境下的数据同步。本文将介绍如何使用 synchronized 关键字来解决一个具体的问题，并提供相应的代码示例。

问题描述

假设有一个账户对象 Account，该对象包含一个字段 balance，表示账户的余额。多个线程同时对该账户进行存款和取款操作时，可能会导致数据不一致的问题。因此，我们需要对 balance 字段进行加锁，以保证在任意时刻只有一个线程可以修改该字段。

解决方案

我们可以使用 synchronized 关键字来对字段进行加锁操作，以实现数据的同步。具体的解决方案如下：

在 Account 类中，为 balance 字段添加 private 访问修饰符，以确保只能通过 getter 和 setter 方法来访问该字段。

public class Account {
    private int balance;

    public int getBalance() {
        return balance;
    }

    public void setBalance(int balance) {
        this.balance = balance;
    }
}

在进行存款和取款操作的方法上添加 synchronized 关键字，以确保在任意时刻只有一个线程可以执行这些方法。

public class Account {
    // ...

    public synchronized void deposit(int amount) {
        int currentBalance = getBalance();
        setBalance(currentBalance + amount);
    }

    public synchronized void withdraw(int amount) {
        int currentBalance = getBalance();
        setBalance(currentBalance - amount);
    }

    // ...
}

在上述代码中，deposit 和 withdraw 方法都被标记为 synchronized，这意味着每次只有一个线程可以执行这些方法。当一个线程执行这些方法时，其他线程将被阻塞，直到该线程执行完毕并释放锁。

示例代码

下面是一个使用示例代码，演示了如何在多线程环境下对字段加锁：

public class Account {
    private int balance;

    public int getBalance() {
        return balance;
    }

    public void setBalance(int balance) {
        this.balance = balance;
    }

    public synchronized void deposit(int amount) {
        int currentBalance = getBalance();
        setBalance(currentBalance + amount);
    }

    public synchronized void withdraw(int amount) {
        int currentBalance = getBalance();
        setBalance(currentBalance - amount);
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Account account = new Account();

        Thread depositThread = new Thread(() -> {
            account.deposit(100);
        });

        Thread withdrawThread = new Thread(() -> {
            account.withdraw(50);
        });

        depositThread.start();
        withdrawThread.start();

        try {
            depositThread.join();
            withdrawThread.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("Final balance: " + account.getBalance());
    }
}

在上述示例代码中，我们创建了一个 Account 对象，并启动了两个线程，一个线程执行存款操作，另一个线程执行取款操作。由于 deposit 和 withdraw 方法都被标记为 synchronized，所以在任意时刻只有一个线程可以执行这些方法。最终，我们通过调用 getBalance 方法获取最终的余额，并打印输出。