什么是爭用條件？

當多個線程同時訪問同一數據（內存區域）時，每個線程都嘗試操作改數據，從而導致數據被破壞（corrupted）,這種現象稱為爭用條件。

下面用一個案例來說明。

案例：100個人之間進行相互轉賬，每個人都有一張銀行卡，卡里1000元。在轉賬的時候都由銀行的系統來操作。

銀行系統：

package com.smxy.people;/*** * @Description 銀行轉賬系統，所有的人都在這里進行轉賬業務* @author Bush羅* @date 2018年4月23日**/ public class MoneySystem {//每個人裝錢的，類似于銀行卡private int peopleMoney[];/*** * @param num 有多少張卡* @param Money 每張卡多少錢*/public MoneySystem(int num,int Money) {super();peopleMoney=new int[num];for(int i=0;i<num;i++){System.out.println(i);peopleMoney[i]=Money;}}/*** * @param form 誰轉的錢* @param to 轉給誰* @param money 轉的錢*/public void transfer(int from,int to,int money){//如果自己的錢小于要轉的錢就返回if(peopleMoney[from]<money){return;}peopleMoney[from]-=money;peopleMoney[to]+=money;System.out.print("people"+from+"轉賬給people"+to+""+money);System.out.println("所有的錢總和為"+allMoney());}/*** 計算所有人的錢* @return*/public int allMoney(){int sum=0;for(int i=0;i<peopleMoney.length;i++){sum+=peopleMoney[i];}return sum;}}

線程轉賬：

package com.smxy.people;/*** * @Description 線程轉賬* @author Bush羅* @date 2018年4月23日**/ public class MoneyTransferTask implements Runnable{//轉賬系統private MoneySystem moneySystem;//轉賬的人private int fromPeople;//單次轉賬的最大金額private int maxMoney;//最大休眠時間（毫秒）private int delay = 10;public MoneyTransferTask(MoneySystem moneySystem, int fromPeople,int maxMoney) {super();this.moneySystem = moneySystem;this.fromPeople = fromPeople;this.maxMoney = maxMoney;}@Overridepublic void run() {// TODO Auto-generated method stubwhile(true){int toPeople = (int) (99*Math.random());//轉給誰int money = (int)(maxMoney * Math.random());moneySystem.transfer(fromPeople, toPeople, money);try {Thread.sleep((int) (delay * Math.random()));} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}}

測試代碼：

package com.smxy.people;/*** * @Description 測試用例* @author Bush羅* @date 2018年4月23日**/ public class SystemTest {//總共有100個人在互相轉賬，每個人都是獨立的線程private final static int Peoplesum=100;//每個人開始的總金額private final static int Money=1000;public static void main(String[] args) {//銀行系統初始化MoneySystem moneySystem=new MoneySystem(Peoplesum,Money);//開啟100個線程，進行互相轉賬for(int i=0;i<100;i++){MoneyTransferTask task=new MoneyTransferTask(moneySystem,i,Money);Thread thread=new Thread(task,"TransferThread_"+i);thread.start();}}}

測試結果：

????? 我們發現錢的總和變少了，那么為什么會產生這樣的結果呢？

????? 我們知道在同一時間只能有一條線程在cup上運行，而線程之間的調度是通過分時和搶占來完成的。

????? 假設銀行有1000塊錢，如果在某一時間線程1獲得cup的資源，獲取銀行目標數值1000，然后將轉移的錢200添加，使得總的錢為1200，但是這是錢并沒有寫回銀行系統，而是留在線程自己的內存之中，此時線程1的操作時間耗盡，線程調度切換線程2獲得cup資源，線程2同樣獲取銀行目標數值1000，同時將添加500，變為1500，然后將修改后的值寫入銀行系統。這時銀行目標數值為1500，此時線程1又獲得了cup資源繼續執行它的上下文，把1200寫入銀行系統，這是銀行的錢就變成1200了。兩個線程由于訪問了共享的數據區域，通過寫的操作破壞了共享數據的值，使得我們產生了爭用條件的情況。總共是添加了兩次分別為200和500，但是最后只添加了500.損失了200.這就是為什么錢會少了的原因。

那么我們應該如何來避免這樣的情況呢

通過互斥和同步就可以實現我們線程之間正確的交互，達到線程之間正確處理數據的要求。

互斥同步實現：通過增加一個鎖來實現? synchronized+Object對象

銀行改進代碼：

?

private final Object lockObj = new Object();/*** * @param form* 誰轉的錢* @param to* 轉給誰* @param money* 轉的錢*/public void transfer(int from, int to, int money) {synchronized (lockObj) {// 如果自己的錢小于要轉的錢就返回/*if (peopleMoney[from] < money) {return;}*///while循環，保證條件不滿足時任務都會被條件阻擋//而不是繼續競爭CPU資源while (peopleMoney[from] < money){try {//條件不滿足, 將當前線程放入Wait SetlockObj.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}peopleMoney[from] -= money;peopleMoney[to] += money;System.out.print(Thread.currentThread().getName() + " ");System.out.print(" people" + from + "轉賬給people" + to + " "+ money);System.out.println(" 所有的錢總和為" + allMoney());//喚醒所有在lockObj對象上等待的線程lockObj.notifyAll(); }}

????? 原來條件不滿足是直接返回，但是線程返回后任然有機會獲取cup資源從而再次要求加鎖，而加鎖是有開銷的，會降低系統的性能。應該用while做判斷，如果不滿足條件就lockObj.wait();是線程進入一個等待的狀態。任務結束后使用lockObj.notifyAll(); 告訴那些在等待的線程我已經執行完了，你們可以來做，然后他們又開始各憑本事爭奪這個機會。如果是notify()方法就會喚醒在此對象監視器上等待的單個線程。?

效果圖：總金額不變

Thread常用方法：

總結

以上是生活随笔為你收集整理的多线程之争用条件的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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