JAVA多线程编程实例

猿友 2021-01-28 16:09:18 浏览数 (3425)
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1.三个售票窗口同时出售20张票

程序分析： (1)票数要使用同一个静态值 (2)为保证不会出现卖出同一个票数，要 java 多线程同步锁。 设计思路： (1)创建一个站台类Station，继承 Thread，重写 run方法，在 run 方法里面执行售票操作！售票要使用同步锁：即有一个站台卖这张票时，其他站台要等这张票卖完！ (2)创建主方法调用类

（一）创建一个站台类，继承 Thread

package com.xykj.threadStation;
public class Station extends Thread {
    // 通过构造方法给线程名字赋值
    public Station(String name) {
       super(name);// 给线程名字赋值
    }
    // 为了保持票数的一致，票数要静态
    static int tick = 20;    
    // 创建一个静态钥匙
    static Object ob = "aa";//值是任意的
    // 重写run方法，实现买票操作
    @Override
    public void run() {
      while (tick > 0) {
          synchronized (ob) {// 这个很重要，必须使用一个锁，
          // 进去的人会把钥匙拿在手上，出来后才把钥匙拿让出来
          if (tick > 0) {
            System.out.println(getName() + "卖出了第" + tick + "张票");
            tick--;
          } else {
            System.out.println("票卖完了");
          }
        }
        try {
            sleep(1000)；//休息一秒
        } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
        }
      }
  }
}

（二）创建主方法调用类

package com.xykj.threadStation;
public class MainClass {
  /**
  * java多线程同步锁的使用
   * 示例：三个售票窗口同时出售10张票
   * */
  public static void main(String[] args) {
      //实例化站台对象，并为每一个站台取名字
     Station station1=new Station("窗口1");
     Station station2=new Station("窗口2");
     Station station3=new Station("窗口3");
    // 让每一个站台对象各自开始工作
     station1.start();
     station2.start();
     station3.start();
  }
}

程序运行结果：

窗口1卖出了第20张票
窗口2卖出了第19张票
窗口3卖出了第18张票
窗口3卖出了第17张票
窗口1卖出了第16张票
窗口2卖出了第15张票
窗口3卖出了第14张票
窗口1卖出了第13张票
窗口2卖出了第12张票
窗口2卖出了第11张票
窗口1卖出了第10张票
窗口3卖出了第9张票
窗口3卖出了第8张票
窗口1卖出了第7张票
窗口2卖出了第6张票
窗口3卖出了第5张票
窗口1卖出了第4张票
窗口2卖出了第3张票
窗口3卖出了第2张票
窗口1卖出了第1张票
票卖完了

可以看到票数是不会有错的！

2.两个人AB通过一个账户A在柜台取钱和B在ATM机取钱！

程序分析：

钱的数量要设置成一个静态的变量，两个人要取的同一个对象值。 （一）创建一个 Bank 类

package com.thread.demo.demo2;
import java.util.Objects;
public class Bank {
    // 假设一个账户有1000块钱  
    static double money = 1000;
    // 柜台Counter取钱的方法  
    private void Counter(double money) {
        Bank.money -= money;
        System.out.println("柜台取钱" + money + "元，还剩" + Bank.money + "元！");
    }
    // ATM取钱的方法  
    private void ATM(double money) {
        Bank.money -= money;
        System.out.println("ATM取钱" + money + "元，还剩" + Bank.money + "元！");
    }
    //提供一个对外取款途径，防止直接调取方法同时取款时，并发余额显示错误
    public synchronized void outMoney(double money, String mode) throws Exception{
        if(money > Bank.money){
            //校验余额是否充足
            throw new Exception("取款金额"+money+",余额只剩"+Bank.money+"，取款失败");
        }
        if(Objects.equals(mode, "ATM")){
            ATM(money);
        } else {
            Counter(money);
        }
    }
}

（二）创建一个 PersonA 类

package com.thread.demo.demo2;
public class PersonA extends Thread {
    Bank bank;
    String mode;
    public PersonA(Bank bank, String mode) {
        this.mode = mode;
        this.bank = bank;
    }
        while(bank.money >= 100){
            try {
                bank.outMoney(100, mode);
            } catch (Exception e1) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e1.printStackTrace();
            }
            try {
                sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

（三）创建一个 PersonB 类

package com.thread.demo.demo2;
public class PersonB extends Thread {
    Bank bank;
    String mode;
    public PersonB(Bank bank, String mode) {
        this.bank = bank;
        this.mode = mode;
    }
    public void run() {
        while (bank.money >= 200) {
            try {
                bank.outMoney(200, mode);
            } catch (Exception e1) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e1.printStackTrace();
            }
            try {
                sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

（四）创建主方法的调用类

package com.thread.demo.demo2;
/**
 * 两个人AB通过一个账户A在柜台取钱和B在ATM机取钱
 * */
public class MainClass {
    public static void main(String[] args) {
        Bank bank = new Bank();
        // 实例化两个人，传入同一个银行的对象
        PersonA a = new PersonA(bank, "Counter");
        PersonB b = new PersonB(bank, "ATM");
        a.start();
        b.start();
    }
}

运行结果：

微信截图_20210128100906
可以看到取完就停止运行了。

3.龟兔赛跑问题

龟兔赛跑：2000米
要求：
 (1)兔子每 0.1 秒 5 米的速度，每跑20米休息1秒;
 (2)乌龟每 0.1 秒跑 2 米，不休息；
 (3)其中一个跑到终点后另一个不跑了！
程序设计思路：
 (1)创建一个 Animal 动物类，继承Thread，编写一个 running 抽象方法，重写 run 方法，把 running 方法在 run 方法里面调用。
 (2)创建 Rabbit 兔子类和 Tortoise 乌龟类，继承动物类
 (3)两个子类重写 running 方法
 (4)本题的第3个要求涉及到线程回调。需要在动物类创建一个回调接口，创建一个回调对象。

（一）创建 Animal 动物类

package com.thread.demo.demo3;
public abstract class Animal extends Thread {
    public int length = 2000;// 比赛长度
    public abstract void runing();
    @Override
    public void run() {
        super.run();
        while (length > 0) {
            runing();
        }
    }
    // 在需要回调数据的地方（两个子类需要），声明一个接口
    public static interface Calltoback {
        public void win();
    }
    // 2.创建接口对象
    public Calltoback calltoback;
}

（二）创建 Rabbit 兔子类

package com.thread.demo.demo3;
public class Rabbit extends Animal {
    public Rabbit() {
        setName("兔子");
    }
    @Override
    public void runing() {
        //兔子速度
        int dis = 5;
        length -= dis;
        System.out.println("兔子跑了" + dis + "米，距离终点还有" + length + "米");
        if (length <= 0) {
            length = 0;
            System.out.println("兔子获得了胜利");
            // 给回调对象赋值，让乌龟不要再跑了
            if (calltoback != null) {
                calltoback.win();
            }
        }
        try {
            if ((2000 - length) % 20 == 0) {    // 每20米休息一次,休息时间是1秒
                sleep(1000);
            } else {                //没0.1秒跑5米
                sleep(100);
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

（三）创建 Tortoise 乌龟类

package com.thread.demo.demo3;
public class Tortoise extends Animal {
    public Tortoise() {
        setName("乌龟");// Thread的方法，给线程赋值名字
    }
    // 重写running方法，编写乌龟的奔跑操作
    @Override
    public void runing() {
        // 乌龟速度
        int dis = 2;
        length -= dis;
        System.out.println("乌龟跑了" + dis + "米，距离终点还有" + length + "米");
        if (length <= 0) {
            length = 0;
            System.out.println("乌龟获得了胜利");
            // 让兔子不要在跑了
            if (calltoback != null) {
                calltoback.win();
            }
        }
        try {
            sleep(100);                     //没0.1秒跑2米
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

（四）创建一个让动物线程停止的类，这里要实现回调接口

package com.thread.demo.demo3;
import com.thread.demo.demo3.Animal.Calltoback;
public class LetOneStop implements Calltoback {
    // 动物对象
    Animal an;
    // 获取动物对象，可以传入兔子或乌龟的实例
    public LetOneStop(Animal an) {
        this.an = an;
    }
    // 让动物的线程停止
    @Override
    public void win() {
        // 线程停止
        an.stop();
    }
}

（五）创建一个主方法调用类

package com.thread.demo.demo3;
public class MainClass {
    /**
     * 龟兔赛跑：2000米
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 实例化乌龟和兔子
        Tortoise tortoise = new Tortoise();
        Rabbit rabbit = new Rabbit();
        // 回调方法的使用，谁先调用calltoback方法，另一个就不跑了
        LetOneStop letOneStop1 = new LetOneStop(tortoise);
        // 让兔子的回调方法里面存在乌龟对象的值，可以把乌龟stop
        rabbit.calltoback = letOneStop1;
        LetOneStop letOneStop2 = new LetOneStop(rabbit);
        // 让乌龟的回调方法里面存在兔子对象的值，可以把兔子stop
        tortoise.calltoback = letOneStop2;
        // 开始跑
        tortoise.start();
        rabbit.start();
    }
}

运行结果：
微信截图_20210128102048

4. 线程示例总结

（1）代码块锁是一个防止数据发生错误的一个重要手段；

（2）对象的统一性是非常重要的，这要想到对象的传入问题，要操作的对象只能new一次，其他的操作都是对这个传入的对象进行的，才能保证数据一致性，完整性和正确性。


Java

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