原创 【Java面试题】如何保障同一资源被多个线程并发方位时的完整性？

　　作为技术岗，进入一家企业不但要经历面试，还会有一些笔试题目。通过整理发现“如何保障同一资源被多个线程并发方位时的完整性？”是被提问次数比较多的问题。今天就和大家一起来学习一下这个面试题的解决方案。

　　常用的同步方法是采用信号或加锁机制，确保资源在任意时刻至多被一个线程访问。Java语言在多线程编程上实现了完全对象化，提供了对同步机制的良好支持。

　　在Java中一共有四种方法支持同步，其中前三个是同步方法，一个是管道方法。管道方法不建议使用，阻塞队列方法在问题4已有描述，现只提供前两种实现方法。

　　- wait()/notify()方法

　　- await()/signal()方法

　　- BlockingQueue阻塞队列方法

　　- PipedInputStream/PipedOutputStream

　　一、生产者类：

　　```

　　public class Producer extends Thread { // 每次生产的产品数量

　　private int num;

　　// 所在放置的仓库

　　private Storage storage;

　　// 构造函数，设置仓库

　　public Producer(Storage storage) {

　　this.storage = storage;

　　}

　　// 线程run函数

　　public void run() {

　　produce(num);

　　}

　　// 调用仓库Storage的生产函数

　　public void produce(int num) {

　　storage.produce(num);

　　}

　　public int getNum() {

　　return num;

　　}

　　public void setNum(int num) {

　　this.num = num;

　　}

　　public Storage getStorage() {

　　return storage;

　　}

　　public void setStorage(Storage storage) {

　　this.storage = storage;

　　}

　　}

　　```

　　二、消费者类：

　　```

　　public class Consumer extends Thread { // 每次消费的产品数量

　　private int num;

　　// 所在放置的仓库

　　private Storage storage;

　　// 构造函数，设置仓库

　　public Consumer(Storage storage) {

　　this.storage = storage;

　　}

　　// 线程run函数

　　public void run() {

　　consume(num);

　　}

　　// 调用仓库Storage的生产函数

　　public void consume(int num) {

　　storage.consume(num);

　　}

　　// get/set方法

　　public int getNum() {

　　return num;

　　}

　　public void setNum(int num) {

　　this.num = num;

　　}

　　public Storage getStorage() {

　　return storage;

　　}

　　public void setStorage(Storage storage) {

　　this.storage = storage;

　　}

　　}

　　```

　　仓库类：(wait()/notify()方法)

　　```

　　public class Storage { // 仓库最大存储量

　　private final int MAX_SIZE = 100;

　　// 仓库存储的载体

　　private LinkedList list = new LinkedList();

　　// 生产num个产品

　　public void produce(int num) {

　　// 同步代码段

　　synchronized (list) {

　　// 如果仓库剩余容量不足

　　while (list.size() + num > MAX_SIZE) {

　　System.out.print("【要生产的产品数量】:" + num);

　　System.out.println(" 【库存量】:" + list.size() + " 暂时不能执行生产任务!");

　　try {

　　list.wait();// 由于条件不满足，生产阻塞

　　} catch (InterruptedException e) {

　　e.printStackTrace();

　　}

　　}

　　// 生产条件满足情况下，生产num个产品

　　for (int i = 1; i <= num; ++i) {

　　list.add(new Object());

　　}

　　System.out.print("【已经生产产品数】:" + num);

　　System.out.println(" 【现仓储量为】:" + list.size());

　　list.notifyAll();

　　}

　　}

　　// 消费num个产品

　　public void consume(int num) {

　　// 同步代码段

　　synchronized (list) {

　　// 如果仓库存储量不足

　　while (list.size() < num) {

　　System.out.print("【要消费的产品数量】:" + num);

　　System.out.println(" 【库存量】:" + list.size() + " 暂时不能执行生产任务!");

　　try {

　　// 由于条件不满足，消费阻塞

　　list.wait();

　　} catch (InterruptedException e) {

　　e.printStackTrace();

　　}

　　}

　　// 消费条件满足情况下，消费num个产品

　　for (int i = 1; i <= num; ++i) {

　　list.remove();

　　}

　　System.out.print("【已经消费产品数】:" + num);

　　System.out.println(" 【现仓储)量为】:" + list.size());

　　list.notifyAll();

　　}

　　}

　　// get/set方法

　　public LinkedList getList() {

　　return list;

　　}

　　public void setList(LinkedList list) {

　　this.list = list;

　　}

　　public int getMAX_SIZE() {

　　return MAX_SIZE;

　　}

　　}

　　```

　　仓库类：(await()/signal()方法)

　　```

　　public class Storage { // 仓库最大存储量

　　// 仓库最大存储量

　　private final int MAX_SIZE = 100;

　　// 仓库存储的载体

　　private LinkedList list = new LinkedList();

　　// 锁

　　private final Lock lock = new ReentrantLock();

　　// 仓库满的条件变量

　　private final Condition full = lock.newCondition();

　　// 仓库空的条件变量

　　private final Condition empty = lock.newCondition();

　　// 生产num个产品

　　public void produce(int num) {

　　// 获得锁

　　lock.lock();

　　// 如果仓库剩余容量不足

　　while (list.size() + num > MAX_SIZE) {

　　System.out.print("【要生产的产品数量】:" + num);

　　System.out.println(" 【库存量】:" + list.size() + " 暂时不能执行生产任务!");

　　try {

　　// 由于条件不满足，生产阻塞

　　full.await();

　　} catch (InterruptedException e) {

　　e.printStackTrace();

　　}

　　}

　　// 生产条件满足情况下，生产num个产品

　　for (int i = 1; i <= num; ++i) {

　　list.add(new Object());

　　}

　　System.out.print("【已经生产产品数】:" + num);

　　System.out.println(" 【现仓储量为】:" + list.size());

　　// 唤醒其他所有线程

　　full.signalAll();

　　empty.signalAll();

　　// 释放锁

　　lock.unlock();

　　}

　　// 消费num个产品

　　public void consume(int num) {

　　// 获得锁

　　lock.lock();

　　// 如果仓库存储量不足

　　while (list.size() < num) {

　　System.out.print("【要消费的产品数量】:" + num);

　　System.out.println(" 【库存量】:" + list.size() + " 暂时不能执行生产任务!");

　　try {

　　// 由于条件不满足，消费阻塞

　　empty.await();

　　} catch (InterruptedException e) {

　　e.printStackTrace();

　　}

　　}

　　// 消费条件满足情况下，消费num个产品

　　for (int i = 1; i <= num; ++i) {

　　list.remove();

　　}

　　System.out.print("【已经消费产品数】:" + num);

　　System.out.println(" 【现仓储)量为】:" + list.size());

　　// 唤醒其他所有线程

　　full.signalAll();

　　empty.signalAll();

　　// 释放锁

　　lock.unlock();

　　}

　　// set/get方法

　　public int getMAX_SIZE() {

　　return MAX_SIZE;

　　}

　　public LinkedList getList() {

　　return list;

　　}

　　public void setList(LinkedList list) {

　　this.list = list;

}

以上就是“如何保障同一资源被多个线程并发方位时的完整性？”的解决方案。关注博学谷资讯页面，后期会为大家提供更多的关于java面试的题目以及解析。