Java 多线程共享账户同步机制详解

package BPA;

import java.util.Random;

public class Cuenta {

    private int saldo; // 当前余额
    private final int saldoMax; // 最大余额限制
    private final int saldoMin; // 最小余额限制

    public Cuenta(int saldoInicial, int saldoMax) {
        this.saldo = saldoInicial;
        this.saldoMax = saldoMax;
        this.saldoMin = 1; // 最小余额固定为1
    }

    /**
     * 取款操作
     * @param nombre 执行操作的人的名称
     */
    public synchronized void retiro(String nombre) {
        int dinero = new Random().nextInt(350) + 1; // 随机生成取款金额 (1-350)

        // 使用 while 循环检查条件，防止虚假唤醒
        while ((saldo - dinero) < saldoMin) {
            System.out.println("  ****  余额不足！" + nombre + " 尝试提取: " + dinero + "€，当前余额: " + getSaldo() + "€ ****");
            System.out.println(" ---- " + nombre + " 正在等待存款以继续提取操作 ---- ");
            try {
                wait(); // 释放锁并等待，直到被通知
            } catch (InterruptedException e) {
                System.out.println(nombre + " 的提取操作等待被中断。");
                Thread.currentThread().interrupt(); // 恢复中断状态
                return; // 退出方法
            }
            // 唤醒后会重新检查 while 条件
        }

        // 条件满足，执行取款
        this.saldo -= dinero;
        System.out.println("Name: " + nombre + " 提取现金: " + dinero + "€, 总余额: " + getSaldo() + "€");
        notifyAll(); // 通知所有等待的线程，账户状态已改变
    }

    /**
     * 存款操作
     * @param nombre 执行操作的人的名称
     */
    public synchronized void ingreso(String nombre) {
        int dinero = new Random().nextInt(350) + 1; // 随机生成存款金额 (1-350)

        // 使用 while 循环检查条件，防止虚假唤醒
        while ((saldo + dinero) > saldoMax) {
            System.out.println(" **** 账户已满！" + nombre + " 尝试存入: " + dinero + "€，当前余额: " + getSaldo() + "€ ****");
            System.out.println(" ---- " + nombre + " 正在等待取款以继续存款操作 ---- ");
            try {
                wait(); // 释放锁并等待，直到被通知
            } catch (InterruptedException e) {
                System.out.println(nombre + " 的存款操作等待被中断。");
                Thread.currentThread().interrupt(); // 恢复中断状态
                return; // 退出方法
            }
            // 唤醒后会重新检查 while 条件
        }

        // 条件满足，执行存款
        this.saldo += dinero;
        System.out.println("Name: " + nombre + " 存入现金: " + dinero + "€, 总余额: " + getSaldo() + "€");
        notifyAll(); // 通知所有等待的线程，账户状态已改变
    }

    public int getSaldo() {
        return saldo;
    }
}

package BPA;

import java.util.Random;

public class Persona extends Thread {

    String nombre;
    private Cuenta cuenta;

    public Persona(String nombre, Cuenta cuenta) {
        this.nombre = nombre;
        this.cuenta = cuenta;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) { // 线程持续运行
            // 随机决定是存款还是取款
            if (new Random().nextBoolean()) {
                cuenta.ingreso(nombre);
            } else {
                cuenta.retiro(nombre);
            }

            try {
                // 模拟操作间隔，避免CPU空转，并让其他线程有机会执行
                Thread.sleep(new Random().nextInt(1000) + 500); // 随机休眠 0.5 到 1.5 秒
            } catch (InterruptedException e) {
                System.out.println(nombre + " 的操作被中断。");
                Thread.currentThread().interrupt(); // 恢复中断状态
                break; // 退出循环
            }
        }
    }
}

package BPA;

public class BPA {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个初始余额为40€，最大余额为500€的账户
        Cuenta laCuenta = new Cuenta(40, 500);

        // 创建两个操作该账户的人（线程）
        Persona Ramon = new Persona("Ramon", laCuenta);
        Persona Quique = new Persona("Quique", laCuenta);

        // 启动线程
        Quique.start();
        Ramon.start();

        try {
            // 主线程等待两个Persona线程执行完毕（在此例中由于是无限循环，需要外部中断）
            Quique.join();
            Ramon.join();
        } catch (InterruptedException ex) {
            System.out.println("主线程被中断。");
            Thread.currentThread().interrupt();
        }
        System.out.println("所有操作结束，最终余额: " + laCuenta.getSaldo() + "€");
    }
}