读者朋友，下午好！

今天分享一个很好地讲解并发中竞争条件的例子——银行在多个线程时候，随机在2个账户之间随机的转金额，在未加锁的时候，账户总金额会出乎意料的不一致；我们希望的是无论怎么转账，银行所有账户的总金额是固定不变的。

示例代码来源

《Java核心技术卷1 第10版》 Core Java Volume I-Fundamentals(10th Edition)
[美] Cay S.Horstmann 著
周立新陈波叶乃文邝劲筠杜永萍译

代码库：

git@github.com:cmhhcm/guiAndConcurrent.git

一、银行转账示例

Bank

package com.cmh.concurrent.unsynch;import java.util.Arrays;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;/*** Author: 起舞的日子* Date:2021/4/18 3:08 下午*/
public class Bank {private final double[] accounts;private Lock bankLock = new ReentrantLock();/*** 初始化银行** @param n              the number of accounts* @param initialBalance the initial balance of each account*/public Bank(int n, double initialBalance) {accounts = new double[n];Arrays.fill(accounts, initialBalance);}/*** 从一个账户给另一个账户转账** @param from* @param to* @param amount*/public void transfer(int from, int to, double amount) {bankLock.lock();try {if (accounts[from] < amount) {return;}System.out.print(Thread.currentThread());accounts[from] -= amount;System.out.printf(" %10.2f from %d to %d", amount, from, to);accounts[to] += amount;System.out.printf("  Total Balance: %10.2f %n", getTotalBalance());System.out.println();} finally {bankLock.unlock();}}/*** 来看一下transfer这个方法字节码指令执行情况* javac Bank.java* javap -c -v Bank* <p>* 之后看到的是这样的：* 大体找到对应accounts[from] -= amount的指令：* 22: getfield      #7                  // Field accounts:[D 去from索引位置获取到这个值* 25: iload_1     将第二个int类型的值推送至栈顶* 26: dup2        复制栈顶的数值并将复制值压入栈顶* 27: daload      将double数组指定索引的值推送至栈顶* 28: dload_3     将第四个double型本地变量推送至栈顶* 29: dsub        将栈顶两double型数值相减并将结果压入栈顶* 30: dastore     将栈顶double型数值存入指定数组指定索引的位置* <p>* 通过以上指令，基本知道在accounts[from] = accounts[from] - amount的时候，* 至少需要压栈、详减、存入几个指令，那么在这个过程中，未做并发处理，就会有并发问题。*/public double getTotalBalance() {double sum = Arrays.stream(accounts).sum();return sum;}public int size() {return accounts.length;}
}

BankTest

package com.cmh.concurrent.unsynch;/*** This program shows data corruption when multiple threads access a data structure* <p>* Author: 起舞的日子* Date:2021/4/18 3:08 下午*/
public class UnsynchBankTest {public static final int NACCOUNTS = 100;public static final double INITIAL_BALANCE = 1000;public static final double MAX_ACCOUNT = 1000;public static final int DELAY = 10;public static void main(String[] args) {Bank bank = new Bank(NACCOUNTS, INITIAL_BALANCE);for (int i = 0; i < NACCOUNTS; i++) {int fromAccount = i;Runnable runnable = () -> {try {while (true) {int toAccount = (int) (bank.size() * Math.random());double amount = MAX_ACCOUNT * Math.random();bank.transfer(fromAccount, toAccount, amount);Thread.sleep((int) (DELAY * Math.random()));}} catch (InterruptedException interruptedException) {interruptedException.printStackTrace();}};Thread thread = new Thread(runnable);thread.start();}}}

二、加锁核心代码

未加锁前运行效果：

加锁后运行效果：

三、原理分析

1、为什么会出现总金额不一致的情况？

因为accounts[from] = accounts[from] - amount的时候，
背后的JVM指令不是一个原子性操作，即是一行代码，背后是分几步来完成的。那么在这几步的过程中，就可能被别的线程“抢占”了（操作系统的分配规则）。

通过javap 可以查看编译后的Bank.class文件的这行代码的执行步骤：Bank类中已做详细注释说明。这里在重点讲一下查看流程：

 第一步，编译Bank.java javac Bank.java 第二步：javap -c -v Bank
即可查看详细指令。-c -v详细含义见下图-

好了，看一下核心执行逻辑：

2、加锁怎么加？为什么用公平锁？

待后续补充

好了，再会！

并发-2-竞争条件例子、锁对象相关推荐

java 锁竞争_Java多线程中的竞争条件、锁以及同步的概念
竞争条件 1.竞争条件: 在java多线程中,当两个或以上的线程对同一个数据进行操作的时候,可能会产生"竞争条件"的现象.这种现象产生的根本原因是因为多个线程在对同一个数据进行操作 ...
Linux并发与竞争介绍(原子操作、自旋锁、信号量、互斥体)
目录并发与竞争并发与竞争简介保护内容是什么原子操作原子操作简介原子整形操作API函数(atomic_t 结构体) 原子位操作API 函数自旋锁自旋锁简介自旋锁API函数线程与线程 ...
023 Rust死灵书之并发、竞争
介绍本系列录制的视频主要放在B站上Rust死灵书学习视频 Rust 死灵书相关的源码资料在https://github.com/anonymousGiga/Rustonomicon-Source 并 ...
java线程同步——竞争条件的荔枝+锁对象
[0]README 0.1) 本文描述转自 core java volume 1, 源代码为原创,旨在理解 java线程同步--竞争条件的荔枝+锁对象的相关知识: 0.2) for full sou ...
java 并发的原子性_Java并发教程–原子性和竞争条件
java 并发的原子性原子性是多线程程序中的关键概念之一. 我们说一组动作是原子的,如果它们都以不可分割的方式作为单个操作执行. 认为多线程程序中的一组操作将被串行执行是理所当然的,可能会导致错误的 ...
Go 并发 | 数据竞争及竞争条件
目录 Go 并发 | 数据竞争及竞争条件数据竞争 (data race) 避免数据竞争的发生竞争条件 (race condition) 总结参考 Go 并发 | 数据竞争及竞争条件 Go 并发中 ...
Java并发教程–原子性和竞争条件
原子性是多线程程序中的关键概念之一. 我们说一组动作是原子的,如果它们都以不可分割的方式作为一个单一的操作执行. 认为多线程程序中的一组操作将被串行执行是理所当然的,可能会导致错误的结果. 原因是由于 ...
多线程并发中什么是竞争条件？
跟着作者的65节课彻底搞懂Java并发原理专栏,一步步彻底搞懂Java并发原理. 作者简介:笔名seaboat,擅长工程算法.人工智能算法.自然语言处理.计算机视觉.架构.分布式.高并发.大数据和搜索 ...
linux 信号量自旋锁测试实验,「正点原子Linux连载」第四十八章Linux并发与竞争实验...
1)实验平台:正点原子Linux开发板 2)摘自<正点原子I.MX6U嵌入式Linux驱动开发指南> 关注官方微信号公众号,获取更多资料:正点原子第四十八章Linux并发与竞争实验在上 ...

并发-2-竞争条件例子、锁对象