Java多线程同步：模拟银行账户操作

"Java多线程同步机制在银行账户模拟中的应用" 实验名称：使用Java多线程的同步机制编写应用程序 实验目的及要求： 1. **并行/并发概念**：并行处理指的是多个任务在同一时刻执行，而并发则是在一段时间内交替执行多个任务，虽然可能在同一时刻只有一个任务在执行。它们在多核处理器和高并发场景下有广泛应用，如分布式计算、服务器优化等。 2. **同步/异步概念**：同步是指多个线程需要按照特定顺序执行，确保数据的一致性；异步则允许线程独立执行，不关心其他线程的状态。同步常用于需要保护共享资源的情况，异步通常用于提高程序响应速度和效率。 3. **多线程同步机制**：Java提供了多种多线程同步机制，包括`synchronized`关键字、`wait()`, `notify()`, `notifyAll()`方法、ReentrantLock等。本实验要求使用同步机制确保在银行账户操作中的数据一致性。 实验内容： 1. **模拟银行账户**：创建一个模拟银行系统，允许多个用户同时进行存款和取款操作。 2. **账户操作**：银行有一个账户，两个用户（欣欣和小小）各自向该账户存入3000元，每次存1000元，共存三次。 3. **取款条件**：只有当账户余额大于取款金额时，用户才能执行取款操作。 4. **余额验证**：所有用户的存取款操作完成后，账户余额需保持正确。 5. **同步控制**：在进行金额修改时，如存取款操作，必须保证同一时间只有一个用户可以访问和修改账户余额，防止数据冲突。 实验过程及实验结果： 实验中创建了Bank类，并创建了三个类：Sum（记录账户总额）、Save（实现存款功能）和Get（实现取款功能）。Bank类中启动了多个线程，包括两个存款线程和三个取款线程。Save和Get类实现了Runnable接口，可以被线程执行。在实际编程中，应该在Save和Get类中使用`synchronized`关键字或Lock来保证线程安全。 例如，在`Save`类的`run`方法中，可以使用`synchronized`同步块来确保同一时间只有一个线程可以进行存款操作： ```java @Override public void run() { synchronized (s) { for (int i = 0; i < num; i++) { if (s.getMoney() + 1000 > 0) { s.setMoney(s.getMoney() + 1000); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 存款成功，当前余额：" + s.getMoney()); } else { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 存款失败，余额不足！"); break; } } } } ``` 同样，对于`Get`类，也需要在取款操作中使用同步机制，确保在余额充足且没有其他线程正在修改余额的情况下才能执行取款： ```java @Override public void run() { synchronized (s) { while (s.getMoney() >= amount) { s.setMoney(s.getMoney() - amount); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 取款成功，当前余额：" + s.getMoney()); } if (s.getMoney() < amount) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 取款失败，余额不足！"); } } } ``` 实验中，通过正确使用Java的多线程同步机制，可以确保在并发环境下银行账户的余额计算准确无误，避免了数据竞争和不一致的问题。