用线程的同步与互斥知识,自主选题解决实际问题,要求至少两个以上的进程/线程,且进程/线程之间具有同步与互斥关系
时间: 2024-10-18 10:22:53 浏览: 22
进程间同步互斥问题——银行柜员服务问题1
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在多线程编程中,同步和互斥是非常关键的概念,用于防止并发操作导致的数据不一致性和资源竞争。这里我们可以选择一个常见的场景——银行账户余额共享的问题。
假设有两个进程/线程,一个是存款线程,另一个是取款线程。这两个操作都需要访问和修改同一个银行账户的余额。我们需要确保以下两点:
1. **互斥** (Mutual Exclusion): 取款和存款操作不能同时发生。例如,当一个线程正在读取或修改余额时,其他线程应等待,直到前一个线程完成。这通常通过锁(如Java的synchronized关键字)来实现,只有一个线程可以持有锁,进入临界区执行操作。
```java
class BankAccount {
private int balance;
private Object lock = new Object();
// 存款方法
synchronized void deposit(int amount) {
lock.lock();
try {
balance += amount;
System.out.println("Deposit: Account balance is now " + balance);
} finally {
lock.unlock();
}
}
// 取款方法
synchronized void withdraw(int amount) {
lock.lock();
try {
if (balance >= amount) {
balance -= amount;
System.out.println("Withdraw: Account balance is now " + balance);
} else {
System.out.println("Insufficient balance.");
}
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
```
2. **同步** (Synchronization): 确保对账户的操作按照一定的顺序执行。比如,取款总是发生在存款之后,或者每次只允许一个操作(存款或取款)进行。这就需要使用信号量、条件变量等机制来协调线程间的通信。
在这个例子中,如果存款后立即有取款请求,取款线程可能会发现账户余额不足,因为存款操作还未更新。所以存款完成后会唤醒等待取款的线程,实现同步。
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