スレッドの使い方について、口座システムを作りたい

Question

###前提・実現したいこと
Javaを用いて、二人（husbandとwife）が100円の出入金を繰り返すプログラムを2つのスレッドを使ってつくりたいのですが、「Thread[Thread main]が出金or入金されました。」という実行表示を
husbandが100円入金しました。
husbandが100円出金しました。
wifeが100円入金しました。
wifeが100円出金しました。
と表示されるようなプログラムにするためには、Accountクラスをどう処理したらよろしいでしょうか。
教科書に沿ってやっていてもなかなかわからないので、
ぜひよろしくお願いします。
できるだけ具体的に示してもらえると助かります。
###発生している問題・エラーメッセージ

エラーメッセージ

###該当のソースコード

package thread;

public class Account{
	
	private int balance = 0;
	public void deposit(int money){
		int currentBalance = balance;
		System.out.println(Thread.currentThread()+"が入金されました。");
	}
	public void withdraw(int money){	
		balance += money;	
		System.out.println(Thread.currentThread()+"が出金されました。");
		
		
	}

}

package thread;

public class User extends Thread {
	Account account;
	public User (Account account){
		this.account = account;	
	}
	@Override
	public void run(){
		while(true){
			account.deposit(100);
			try {
				Thread.sleep((long)Math.random()*1000000000);
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO 自動生成された catch ブロック
				e.printStackTrace();
			}
			account.withdraw(-100);
			try {
				Thread.sleep((long)Math.random()*1000000000);
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO 自動生成された catch ブロック
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		Account account = new Account();
		User husband = new User(account);
		User wife = new User(account);
		husband.start();
		wife.start();
		

	}

}

###試したこと
課題に対してアプローチしたことを記載してください

###補足情報(言語/FW/ツール等のバージョンなど)
より詳細な情報

Answer 1

• 表示

deposit, withdrawにUserも引数に加え、入出金の際にUserの名前を金額とともに表示します。

• 同期

複数のスレッドで実行するのでbalanceの値に矛盾がでないよう、deposit, withdrawは同期する必要があります。簡単に行うにはこの２つのインスタンスメソッドをsynchronizedにすればよいです。

以上でお望みのことはできますが・・・
夫婦がそれぞれ自分が稼いだ分を等しく使うだけなのでスレッドプログラミングの題材としては面白みに欠けます。そこで問題を「夫はたまに倹約する。妻はもし引き出せるなら200円引き出し、残高が足りないなら100円引き出す」というふうに変えてみると、口座が破たんしないように夫婦がいかに生活するかが観察できます。そのためには以下の配慮が必要です。

• 銀行口座(Account)

残金が不足している場合はwithdrawメソッドで入金されるまで待つのではなく失敗させます。そうすれば引き出しを行う側の都合によって引き出せるまで待ったり、引き出し金額を少なくするといった選択の幅ができます。

お望みの条件とは異なるプログラムになりますが、コードは例えば以下のようになります。

import java.util.Random;

class Account {
	int balance = 0;
	
	public synchronized void deposite(User who, int amount) {
		balance += amount;
		System.out.format("%sが%d円入金しました。\n", who.getName(), amount);
		notifyAll(); // 入金待ちUserがいたとき入金されたことを通知
	}
	
	public synchronized boolean withdraw(User who, int amount) {
		if (balance < amount)
			return false;
		balance -= amount;
		System.out.format("%sが%d円出金しました。\n", who.getName(), amount);
		return true;
	}
}

abstract class User extends Thread {
	Account account;
	
	protected User(String name, Account account) {
		super(name);
		this.account = account;
	}
	
	// 引き出せるまで待ち続ける。無茶な金額を入れると無限に帰ってこないので注意。
	void withdrawAndWait(int amount) throws InterruptedException {
		while (!account.withdraw(this, amount)) {
			synchronized (account) {
				account.wait();
			}
		}
	}
	
	@Override public void run() {
		try {
			for (;;) {
				life();
			}
		} catch (InterruptedException e) {
			System.out.println("interrupted");
		}
	}
	
	protected abstract void life() throws InterruptedException;
}

class Husband extends User {
	Random rnd = new Random();
	
	Husband(Account account) { super("husband", account); }
	
	@Override protected void life() throws InterruptedException {
		account.deposite(this, 100);
		sleep(1000);
		if (rnd.nextBoolean())
			withdrawAndWait(100);
		else
			System.out.println("お小遣いなしですか・・・");
	}
}

class Wife extends User {
	Wife(Account account) { super("wife", account); }
	
	@Override protected void life() throws InterruptedException {
		account.deposite(this, 100);
		sleep(1000);
		if (account.withdraw(this, 200)) {
			System.out.println("使わなくっちゃ・・・");
		} else {
			withdrawAndWait(100);
		}
	}
}

public class MarriedLife {
	public static void main(String[] args) {
		Account account = new Account();
		User husband = new Husband(account);
		User wife = new Wife(account);
		husband.start();
		wife.start();
	}
}

Comments

[KSwordOfHaste]

コード例にアクセス修飾子(publicなど)やブロックの中括弧等々いいかげんな部分もあります。すみませんがコードのおかしなところは適宜読み替えていただければと思います。

Answer 2

以下のようなコードでできるのではないでしょうか

import java.util.Random;

class Account {

	private static int a = 0;

	private static int balance = 0;

	public synchronized void deposit(int money, String name) {
		while (a != 0) {
			try {

				wait();
			} catch (InterruptedException e) {

			}
		}
		notify();
		a--;
		balance += money;
		System.out.println(name + "が100円入金し、" + balance + "円になりました。");
	}

	public synchronized void withdraw(int money, String name) {
		while (a == 0) {
			try {

				wait();
			} catch (InterruptedException e) {

			}
		}
		notify();
		a++;
		balance -= money;
		System.out.println(name + "が100円出金し、" + balance + "円になりました。");

	}

}

public class UO extends Thread {
	Random rnd = new Random();

	Account account;

	String name = "";

	public UO(Account account, String name) {
		this.account = account;
		this.name = name;
	}

	@Override
	public void run() {
		int co = 0;
		while (true) {
			co++;
			if (co == 20)
				break;
			account.deposit(100, name);
			try {
				Thread.sleep((long) rnd.nextInt(1000) + 1);
			} catch (InterruptedException e) {

				e.printStackTrace();
			}
			account.withdraw(100, name);
			try {
				Thread.sleep((long) rnd.nextInt(1000) + 1);
			} catch (InterruptedException e) {

				e.printStackTrace();
			}
		}
	}

	public static void main(String[] args) {
		Account account = new Account();
		UO husband = new UO(account, "husband");
		UO wife = new UO(account, "wife");
		husband.start();
		wife.start();

	}

}

Answer 3

下記の修正を行うことでできますよ。
・Accountにアカウント名フィールドを追加する。
・コンストラクタでアカウント名を初期化する。
・メッセージの表示箇所でアカウント名を使用する。