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Java多线程同步教程－－BusyFlag或Lock (下)
请首先阅读上篇： Java 多线程同步教程－－BusyFlag或Lock(上) 我们首先 开发 一个BusyFlag的类，类似于C++中的Simaphore。 public class BusyFlag{ protected Thread busyflag= null ; protected int busycount=0; public synchronized void getBusyFlag(){
请首先阅读上篇：Java多线程同步教程－－BusyFlag或Lock (上)
我们首先开发一个BusyFlag的类，类似于C++中的Simaphore。
- public class BusyFlag {
- protected Thread busyflag = null;
- protected int busycount = 0;
- public synchronized void getBusyFlag() {
- while (tryGetBusyFlag() == false) {
- try {
- wait();
- } catch (Exception e) {}
- }
- }
- private synchronized boolean tryGetBusyFlag() {
- if (busyflag == null) {
- busyflag = Thread.currentThread();
- busycount = 1;
- return true;
- }
- if (busyflag == Thread.currentThread()) {
- busycount++;
- return true;
- }
- return false;
- }
- public synchronized void freeBusyFlag() {
- if(getOwner()== Thread.currentThread()) {
- busycount--;
- if(busycount==0) {
- busyflag = null;
- notify();
- }
- }
- }
- public synchronized Thread getOwner() {
- return busyflag;
- }
- }
注：参考Scott Oaks & Henry Wong《Java Thread》
BusyFlag有3个公开方法：getBusyFlag, freeBusyFlag, getOwner，分别用于获取忙标志、释放忙标志和获取当前占用忙标志的线程。使用这个BusyFlag也非常地简单，只需要在需要锁定的地方，调用BusyFlag的getBusyFlag()，在对锁定的资源使用完毕时，再调用改BusyFlag的freeBusyFlag()即可。下面我们开始改造上篇中的Aclearcase/" target="_blank" >ccount和ATM类，并应用BusyFlag工具类使得同时只有一个线程能够访问同一个账户的目标得以实现。首先，要改造Account类，在Account中内置了一个BusyFlag对象，并通过此标志对象对Account进行锁定和解锁：
- import java.util.Collections;
- import java.util.HashMap;
- import java.util.Map;
- class Account {
- String name;
- //float amount;
- BusyFlag flag = new BusyFlag();
- //使用一个Map模拟持久存储
- static Map storage = new HashMap();
- static {
- storage.put("John", new Float(1000.0f));
- storage.put("Mike", new Float(800.0f));
- }
- static Map accounts = Collections.synchronizedMap(new HashMap());
- private Account(String name) {
- this.name = name;
- //this.amount = ((Float)storage.get(name)).floatValue();
- }
- public synchronized static Account getAccount (String name) {
- if (accounts.get(name) == null)
- accounts.put(name, new Account(name));
- return (Account) accounts.get(name);
- }
- public synchronized void deposit(float amt) {
- float amount = ((Float)storage.get(name)).floatValue();
- storage.put(name, new Float(amount + amt));
- }
- public synchronized void withdraw(float amt) throws InsufficientBalanceException {
- float amount = ((Float)storage.get(name)).floatValue();
- if (amount >= amt)
- amount -= amt;
- else
- throw new InsufficientBalanceException();
- storage.put(name, new Float(amount));
- }
- public float getBalance() {
- float amount = ((Float)storage.get(name)).floatValue();
- return amount;
- }
- public void lock() {
- flag.getBusyFlag();
- }
- public void unlock() {
- flag.freeBusyFlag();
- }
- }
新的Account提供了两个用于锁定的方法：lock()和unlock()，供Account对象的客户端在需要时锁定Account和解锁Account，Account通过委托给BusyFlag来提供这个机制。另外，大家也发现了，新的Account中提供了对Account对象的缓存，同时去除了public的构造方法，改为使用一个静态工厂方法供用户获取Account的实例，这样做也是有必要的，因为我们希望所有的ATM机同时只能有一个能够对同一个Account进行操作，我们在Account上的锁定是对一个特定Account对象进行加锁，如果多个ATM同时实例化多个同一个user的Account对象，那么仍然可以同时操作同一个账户。所以，要使用这种机制就必须保证Account对象在系统中的唯一性，所以，这儿使用一个Account的缓存，并将Account的构造方法变为私有的。你也可以说，通过在Account类锁上进行同步，即将Account中的BusyFlag对象声明为static的，但这样就使同时只能有一台ATM机进行操作了。这样，在一台ATM机在操作时，全市其它的所有的ATM机都必须等待。
另外必须注意的一点是：Account中的getAccount()方法必须同步，否则，将有可能生成多个Account对象，因为可能多个线程同时到达这个方法，并监测到accounts中没有“John”的Account实例，从而实例化多个John的Account实例。s
ATM类只需作少量改动，在login方法中锁定Account，在logout方法中解锁：
- public class ATM {
- Account acc;
- //作为演示，省略了密码验证
- public synchronized boolean login(String name) {
- if (acc != null)
- throw new IllegalArgumentException("Already logged in!");
- acc = Account.getAccount(name);
- acc.lock();
- return true;
- }
- public void deposit(float amt) {
- acc.deposit(amt);
- }
- public void withdraw(float amt) throws InsufficientBalanceException {
- acc.withdraw(amt);
- }
- public float getBalance() {
- return acc.getBalance();
- }
- public synchronized void logout () {
- acc.unlock();
- acc = null;
- }
- }
ATMTester类不需要做任何修改即可同样运行，同时保证同一个Account同时只能由一个ATM进行操作。解决了上篇提到的多个ATM同时对同一个Account进行操作造成的问题。
在最新的Doug Lea的util.concurrent工具包中（现处于JSR166）提供了类似的并发实用类：ReentrantLock，它实现了java .util.concurrent.locks.Lock接口（将在JDK1.5中发布），它的作用也类似于我们这儿的BusyFlag，实现机制、使用方法也相似。但这是一个工业强度的可重入锁的实现类。在ReentrantLock的API文档中有它的使用示例：
- Lock l = ...;
- l.lock();
- try {
- // access the resource protected by this lock
- } finally {
- l.unlock();
- }
关于Doug Lea的util.concurrent包的详细信息请参见：http://gee.cs.oswego.edu/dl/classes/EDU/oswego/cs/dl/util/concurrent/intro.html
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