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面试题:Java多线程调度算法在实际场景中的应用

假设你正在开发一个高并发的银行转账系统,在这个系统中多个线程可能同时处理转账操作。请说明你会选择哪种Java多线程调度算法来优化系统性能,并阐述具体的实现思路和理由。
31.3万 热度难度
编程语言Java

知识考点

AI 面试

面试题答案

一键面试

选择的调度算法

在高并发银行转账系统中,可选择公平调度算法,Java中可以通过java.util.concurrent.locks.ReentrantLock类的公平锁模式来实现。

实现思路

  1. 使用公平锁
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class BankTransferSystem {
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true); // 创建公平锁
    // 账户余额
    private double accountBalance; 

    public BankTransferSystem(double initialBalance) {
        this.accountBalance = initialBalance;
    }

    public void transfer(double amount) {
        lock.lock();
        try {
            // 执行转账操作,检查余额是否足够等逻辑
            if (accountBalance >= amount) {
                accountBalance -= amount;
                // 这里可以添加日志记录等操作
            } else {
                // 处理余额不足的情况
            }
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}
  1. 线程调度:当多个线程调用transfer方法时,公平锁会按照线程请求锁的顺序来分配锁。先请求锁的线程会先获得锁并执行转账操作,从而保证所有线程都有公平的机会进行操作。

理由

  1. 公平性:在银行转账系统中,公平性至关重要。如果采用非公平调度算法,可能会导致某些线程长时间无法获得锁,造成“饥饿”现象,影响系统的稳定性和可靠性。公平调度算法确保每个线程都能按照请求顺序获得锁,避免部分线程长时间等待。
  2. 数据一致性:银行转账涉及到资金的变动,必须保证数据的一致性。公平调度算法使得每个转账操作依次进行,减少了数据竞争和不一致的风险,确保每次转账操作都是在正确的账户余额基础上进行。
  3. 可预测性:公平调度算法的执行顺序是可预测的,这对于调试和维护系统非常有利。开发人员可以更容易地理解和分析系统在高并发情况下的行为,及时发现和解决潜在的问题。