Java線程創(chuàng)建(賣票)，線程同步(賣包子)的實現(xiàn)示例
更新時間：2021年05月06日 09:29:28 作者：碼農編程錄
這篇文章主要介紹了Java線程創(chuàng)建(賣票)，線程同步(賣包子)的實現(xiàn)示例，文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧
1.線程兩種創(chuàng)建方式：new Thread(new Runnable() {})
如下FileOutputStream源碼中拋出異常，為了讓寫代碼人自己寫try catch異常提示信息。
package com.itheim07.thread;
/*
* 進程和線程
* 1. 進程 : 航空母艦(資源: 燃油 彈藥)
* 2. 線程 : 艦載機
* 一個軟件運行: 一個軍事活動, 必須有一艘航母出去，但執(zhí)行具體任務的是航母上的艦載機
* 一個軟件運行,至少一個進程, 一個進程中至少一個線程。谷歌瀏覽器是多進程，進程多了，占用資源多，速度快
*
* cpu: 4核 8線程。線程要運行，需要cpu授予執(zhí)行權(指揮室)，指揮室可以同時調度8架 飛機
* 1. 并行 : 同一時間,同時執(zhí)行 (并行只能8線程)
* 2. 并發(fā) : 同一段時間, 實際上是交替執(zhí)行, 速度快的時候看起來像是同時執(zhí)行（頻率快）(常見: 并發(fā)1800線程)
*
* cpu調度算法（并發(fā)）
* 1. 分時調度 : 1800s, 每個線程1s
* 2. 搶占式調度 : 按照線程優(yōu)先級進行分配, 優(yōu)先級高（可以自己設置）一般就分配的多(隨機性強) java
*
* 為什么需要多線程?
* 1. 默認java代碼有兩個線程
* 1. main方法線程 : 主線程
* 2. GC線程(jvm使用的,我們無法調度)
* 2. 一個線程可用, 有什么局限性？只能做一件事
* 3. 如果想要同時執(zhí)行多個任務 -> 多線程
*/
public class ThreadDemo {
public static void main(String[] args) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
while(true){
System.out.println("播放音樂...");
}
}
}).start(); //.start()不能改成.run()
boolean result = true;
while(result){
System.out.println("下載電影...");
}
/* while(result){ //雖然騙了編譯器，但還是不能執(zhí)行到這里
System.out.println("播放音樂...");
}*/
}
}
如下線程第一種創(chuàng)建方式。
package com.itheima01.thread;
/*
Thread：1. start() : 啟動線程,jvm會創(chuàng)建線程,并調用run方法
2. static Thread currentThread()，返回對當前正在執(zhí)行的線程對象的引用。
3. String getName() : 獲取線程名稱
!!! Thread.currentThread().getName() : 獲取當前線程名稱
線程默認命名規(guī)則：1. main線程 : main
2. 子線程(main線程創(chuàng)建的線程) : static int number;static被共享
Thread-0 , 1, 2 ...
*/
public class ThreadDemo02 {
public static void main(String[] args) {
// Thread thread = Thread.currentThread();
// String name = thread.getName();
// System.out.println(name); // main
//下面一行等同于上面
System.out.println("主:" + Thread.currentThread().getName());
YourThread yt = new YourThread();
yt.start(); //子：Thread-0
YourThread yt2 = new YourThread();
yt.run(); //子：main。 因為子線程YourThread還未執(zhí)行起飛 ，被main飛機拖著走
YourThread yt3 = new YourThread();
yt3.start(); //子：Thread-2。 不是Thread-1是因為yt2未起飛但依舊new了yt2
// Person p = new Person(); //執(zhí)行空參構造
// System.out.println(p.number); //0
// Person p2 = new Person();
// System.out.println(p2.number); //1
}
}
class YourThread extends Thread{
@Override
public void run() {
System.out.println("子:" + Thread.currentThread().getName());
}
}
class Person{
static int number=-1;
public Person(){
number++;
}
}
package com.itheima02.runnable;
/*
* 線程第二種創(chuàng)建方式： 1. 聲明實現(xiàn) Runnable 接口的類。
* 2. 該類然后實現(xiàn) run 方法。
* 3. 然后可以分配該類的實例，在創(chuàng)建 Thread 時作為一個參數(shù)來傳遞并啟動。
* Thread(Runnable target)
*/
public class RunnableDemo {
public static void main(String[] args) {
MyRunnable mr = new MyRunnable(); // 分配該類的實例
Thread t = new Thread(mr);
t.start(); //Thread-0
}
}
class MyRunnable implements Runnable{
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}
}
package com.itheima02.runnable;
//用匿名內部類簡化上面代碼
public class RunnableDemo02 {
public static void main(String[] args) {
/* Runnable mr = new Runnable(){ //用接口名Runnable代替子類類名，匿名對象。
//不用再寫class MyRunnable implements Runnable{},Runnable mr = new MyRunable(); 向上轉型
@Override
public void run() { //new一個接口()再{},是new這個接口的子類對象
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}
};
Thread t = new Thread(mr);
t.start();
// new Thread(mr).start(); */
//111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() { //主要關注run
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}
}).start();
//new Thread(() -> System.out.println(Thread.currentThread().getName())).start();
}
}
2.賣票：原子性
package com.itheima03.ticket;
/*
* 需求假設某航空公司有三個窗口發(fā)售某日某次航班的100張票，100張票可以作為共享資源,三個售票窗口需要創(chuàng)建三個線程
* 好處: 多線程執(zhí)行同一任務,比較快
* 1. 程序(單線程) , 并發(fā)1600線程, cpu分配執(zhí)行權: 1/1600
* 2. 程序(多線程 100) , 并發(fā)1700, cpu分配給我們的程序執(zhí)行權更多：1/17
* 注意: 線程不是越多越好(線程本身很占內存, 慢。票數(shù)不多不需要用多線程)
*/
public class TicketDemo01 {
public static void main(String[] args) {
MyWindow mw1 = new MyWindow(); //堆中開一塊空間，不加static，number=100進堆
mw1.setName("窗口壹");
MyWindow mw2 = new MyWindow(); //同上
mw2.setName("窗口222");
MyWindow mw3 = new MyWindow(); //同上
mw3.setName("窗口三三三");
mw1.start();
mw2.start();
mw3.start();
}
}
//11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
class MyWindow extends Thread{
static int number = 100; //去掉static，每創(chuàng)建一個MyWindow窗口在堆里開辟一塊空間，三個窗口各賣100張
@Override
public void run() {
while(number > 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在賣出第" + number + "張票");
number--;
}
}
}
/* * 兩種線程創(chuàng)建方式： 1. 繼承Thread * 2. 實現(xiàn)Runnbale * 如上第二種方案會更好一些，不需要加static，因為只new了一個對象 * 1. 實現(xiàn)接口,而不是繼承類(擴展性更強) 接口可以多實現(xiàn),但是類只能單繼承（MyWindow繼承Thread后，就不能繼承另外的類。MyTask可以繼承其他類，實現(xiàn)其他接口） * 2. 更符合 面向對象 (高內聚,低耦合：線程獨立，和業(yè)務代碼MyTask分離，傳入賣豬肉任務也行)。封裝(各干各的,有必要再進行合作) */
如下線程同步問題分析：兩種創(chuàng)建方式3個窗口都總賣出102張票，而不是100張。原因：三個窗口同時卡在打印正在賣出第100張票。解決：t1在賣第100張票時，cpu可能會切到t3和t2，可以控制t2和t3不動，等t1的number- -完再動。
3.線程同步：synchronized關鍵字，Lock接口，ThreadLocal
package com.itheima04.synchronizedd;
import java.io.IOException;
/*
* 1. 代碼塊
* synchronized(鎖對象){
* 代碼A
* }
* 1. 鎖對象可以是任意對象,但必須唯一
* 2. 同步代碼塊中的 代碼A 同一時間,只允許一個線程執(zhí)行
* 使用同步鎖的注意點：1. 在保證業(yè)務邏輯可用的情況,同步鎖加的范圍越小越好
*
* 2. 鎖對象必須唯一：<1> 如果能保證當前對象唯一,this也可以作為鎖對象 (更節(jié)省內存)
* <2> 當前類名.class(最好的鎖對象) -> Class對象(一個類被加載,在內存都會有一個Class對象) 反射
*/
public class TicketDemo02 {
public static void main(String[] args) {
MyTask mt = new MyTask();
//上面只new了一個，可以用this
Thread t1 = new Thread(mt);
t1.setName("窗口壹");
Thread t2 = new Thread(mt);
t2.setName("窗口222");
Thread t3 = new Thread(mt);
t3.setName("窗口三三三");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
class MyTask implements Runnable{
int number = 100;
// Object obj = new Object(); //鎖對象
@Override
public void run() {
while(number > 0){
//1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
synchronized(MyTask.class){ //MyTask.class也可以換成this
if(number <= 0){
break; //跳出while大循環(huán)
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在賣出第" + number + "張票");
number--;
}
//111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
//這邊只能try catch不能throws，原因：父類Runnable中run方法沒有聲明拋出編譯異常，所以子類也不能throws
try {
Thread.sleep(1); //線程啥事也不干,暫停1ms，cpu有空閑切換其他線程
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} //while里
}
}
如下t2賣到0張時出while，而t1和t3還在while里，此時number=0，所以變?yōu)?和-1。
如下把synchronized拖到外面也不行。
如下加if(number <= 0)，沒有加浪費時間代碼，所以看不到交替效果，但不會出現(xiàn)0和-1。
obj是鎖對象即鑰匙，如下鑰匙不能進run方法（每個線程一把即三把鑰匙了），只能在成員位置。
用this，不用new object()，可以節(jié)約內存。
package com.itheima05.method;
/*
* synchronized 方法（同步方法）
* 1. 語法 : 方法聲明 + synchronized
* 2. 同步方法有沒有鎖對象? 有
* 1. 普通方法: 是this
* 2. 靜態(tài)方法: 靜態(tài)不能和對象（this）有關。 是當前類名.class
*/
public class TicketDemo02 {
public static void main(String[] args) {
MyTask mt = new MyTask();
Thread t1 = new Thread(mt);
t1.setName("窗口壹");
Thread t2 = new Thread(mt);
t2.setName("窗口222");
Thread t3 = new Thread(mt);
t3.setName("窗口三三三");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
class MyTask implements Runnable{
static int number = 100;
@Override
public void run() {
while(number > 0){
method(); //非靜態(tài)方法可以調用靜態(tài)方法
try {
Thread.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
private static synchronized void method() { //靜態(tài)方法不能和對象關鍵字如this相關 //同步方法效果 等價于 同步代碼塊
if(number <= 0){
return; //break只能寫在循環(huán)和switch里
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在賣出第" + number + "張票");
number--;
}
}
package com.itheima06.lock;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
/*
* Lock接口： 1. 實現(xiàn)類 ReentrantLock
* 2. lock() 獲取鎖(獲取鑰匙)
* 3. unlock() 釋放鎖 (還鑰匙)
*/
public class TicketDemo02 {
public static void main(String[] args) {
MyTask mt = new MyTask();
Thread t1 = new Thread(mt);
t1.setName("窗口壹");
Thread t2 = new Thread(mt);
t2.setName("窗口222");
Thread t3 = new Thread(mt);
t3.setName("窗口三三三");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
class MyTask implements Runnable{
int number = 100;
Lock lock = new ReentrantLock(); //創(chuàng)建lock對象
@Override
public void run() {
while(number > 0){
//1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
lock.lock();
if(number <= 0){
// System.out.println(Thread.currentThread().getName());
lock.unlock(); // 注意: lock提供了鎖的可視化操作(線程執(zhí)行結束,要記得手動釋放。廁所上完不能帶走鑰匙)//同步代碼塊return或break后是jvm自動釋放鎖。//這里不加lock.unlock()程序停不下來。
break;
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在賣出第" + number + "張票");
number--;
lock.unlock();
}
}
}
如下ThreadLocal相當于一個map，key就是當前的線程，value就是需要存儲的對象。
t1（…，User），如下情況可將User放入ThreadLocal中，每次通過.get拿到線程的User。
4.賣包子：wait，notify
package com.itheima07.bz;
public class Demo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Object obj = new Object();
// obj.wait(); //IllegalMonitorStateException : 非法的監(jiān)視狀態(tài)異常，因為.wait()必須鎖對象調用如下
synchronized (obj){ //對象變成鎖對象
obj.wait(); //不會報錯，一直等待。在鎖對象中
}
}
}
如下兩個方法wait和notify不是給線程調用的，而是給鎖對象【鎖對象可以是任意對象】調用的如上所示。BaoZi只能一個線程對其操作。
package com.itheima07.bz;
public class BaoZi {
boolean isHave=false; //默認沒有包子
}
package com.itheima07.bz;
public class BaoziPu extends Thread {
BaoZi bz;
public BaoziPu(BaoZi bz){
this.bz = bz;
}
@Override
public void run() {
while(true){ //不停生產包子
//111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
synchronized (bz){ //加鎖: 同步代碼，生產包子時不讓別人打擾我。注意下面wait和notify
if(bz.isHave){
try {
bz.wait(); //包子鋪有包子就等待（此時吃貨正在吃包子）
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("包子鋪生產包子..."); //沒包子
bz.isHave = true;
bz.notify(); //喚醒吃貨
}
} //while里
}
}
package com.itheima07.bz;
public class ChiHuo extends Thread{
BaoZi bz;
public ChiHuo(BaoZi bz){
this.bz = bz;
}
@Override
public void run() {
while(true){ //不停吃包子
//1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
synchronized (bz){
if(!bz.isHave){
try {
bz.wait(); //吃貨沒有包子就等待（此時包子鋪正在生產包子）
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("吃貨吃包子"); //有包子
bz.isHave = false;
bz.notify(); //喚醒包子鋪
}
}
}
}
package com.itheima07.bz;
public class BzDemo {
public static void main(String[] args) {
BaoZi bz = new BaoZi();
BaoziPu bzp = new BaoziPu(bz); //和下面一行共同操作一個包子對象
ChiHuo ch = new ChiHuo(bz);
bzp.start();
ch.start();
}
}
如下第一次沒有包子，所以繞過2中if到1。運行完1后就有包子了，1時間很短，cpu不切換線程，切換了也沒用，因為2中syn…(bz)包子被鎖住，就算切換到吃貨線程進不去syn…(bz)里，所以1中notify喚不醒吃貨線程。
1和2都在sy…(bz)里，bzp線程bz.wait()【有3個好處】進入等待狀態(tài)即進入監(jiān)視隊列即等待包子被吃，吃貨線程的synchronized鎖被打開，有包子不會wait，執(zhí)行3。
一個線程wait把自己停下來放入堆（監(jiān)視隊列）中，來年開春，另一個線程中3叫我起來干活。2和3對應，1和4對應。3喚醒了2中wait，但2沒鑰匙（鎖）動不了（鬼壓床），鑰匙在吃貨手上，所以3往后4執(zhí)行釋放鎖，1234不停循環(huán)執(zhí)行。
生產消費者模型：用戶發(fā)請求來相當于包子鋪生產包子即生產者。服務器24小時開著相當于消費者一天24小時等包子吃。不會讓消費者線程空轉浪費cpu資源，所以沒包子設置消費者線程為wait狀態(tài)不占用cpu資源。
package com.atguigu.test14;
// 線程通信是用來解決生產者與消費者問題。
public class Test14 {
public static void main(String[] args) {
Workbench tai = new Workbench(); //相當于包子
Cook c = new Cook("崔志恒", tai); //生產者
Waiter w = new Waiter("翠花", tai); //消費者
c.start();
w.start();
}
}
//11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
class Workbench{
private static final int MAX = 10; //假設工作臺上最多能夠放10盤
private int count; //count是共用的，要考慮線程安全
public synchronized void put(){ //同步方法，非靜態(tài)方法來說，鎖對象就是this //往工作臺上放一盤菜
if(count >= MAX){
try {
//生產者停下來，等待
wait();//默認是this.wait()，所以上面必須加鎖對象synchronized
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//上面是安全校驗
count++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "放了一盤菜，剩余：" + count);
this.notify(); // 包子/工作臺.notify() //喚醒消費者
}
//1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
public synchronized void take(){//從工作臺上取走一盤菜
if(count<=0){
try {
wait(); //工作臺沒有菜，消費者應該停下來
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//上面是安全校驗
count--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "取走一盤菜，剩余：" + count);
this.notify(); //喚醒生產者
}
}
//1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
class Cook extends Thread{
private Workbench tai;
public Cook(String name, Workbench tai) {
super(name);
this.tai = tai;
}
public void run(){
while(true){
tai.put(); //封裝了
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
//111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
class Waiter extends Thread{
private Workbench tai;
public Waiter(String name, Workbench tai) {
super(name); //name屬性在父類中已聲明
this.tai = tai;
}
public void run(){
while(true){
tai.take();
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
如下一直交替運行，不停。
如下線程6態(tài)：鎖就是鑰匙上廁所，限時等待就是sleep，記住下面三個紅色。
如下B進不去不執(zhí)行
到此這篇關于Java線程創(chuàng)建(賣票)，線程同步(賣包子)的實現(xiàn)示例的文章就介紹到這了,更多相關Java線程創(chuàng)建同步內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
相關文章
本文主要介紹了Java8在遍歷集合時刪除元素問題解決，文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧2023-06-06
在業(yè)務處理中，有些業(yè)務使用異步的方式更為合理，這篇文章主要介紹了Spring中@Async注解執(zhí)行異步任務的方法，小編覺得挺不錯的，現(xiàn)在分享給大家，也給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧2018-06-06
這篇文章主要介紹了IDEA插件開發(fā)注冊菜單之向主菜單注冊菜單項目,本文給大家介紹的非常詳細，對大家的學習或工作具有一定的參考借鑒價值，需要的朋友可以參考下2021-04-04
這篇文章主要介紹了java Matcher匹配頭尾截取替換字符串的案例，具有很好的參考價值，希望對大家有所幫助。一起跟隨小編過來看看吧2020-12-12
JAVA環(huán)境搭建之MyEclipse10+jdk1.8+tomcat8環(huán)境搭建詳解
本文詳細講解了MyEclipse10+jdk1.8+tomcat8的JAVA環(huán)境搭建方法,希望能幫助到大家2018-10-10
IDEA 自帶的數(shù)據(jù)庫工具真的很牛(收藏版)
這篇文章主要介紹了IDEA 自帶的數(shù)據(jù)庫工具真的很牛(收藏版),本文以 IntelliJ IDEA/ Mac 版本作為演示,其他版本的應該也差距不大,需要的朋友可以參考下2021-04-04
這篇文章主要介紹了Java實現(xiàn)按照大小寫字母順序排序的方法,涉及java數(shù)組遍歷、編碼轉換、判斷等相關操作技巧,需要的朋友可以參考下2017-12-12
這篇文章主要介紹了Java合并數(shù)組的兩種實現(xiàn)方式，文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧2019-04-04
從?PageHelper?到?MyBatis?Plugin執(zhí)行概要及實現(xiàn)原理
這篇文章主要為大家介紹了從?PageHelper?到?MyBatis?Plugin執(zhí)行概要及實現(xiàn)原理，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進步，早日升職加薪2022-09-09
SpringBoot如何注冊Servlet、Filter、Listener的幾種方式
在Servlet 3.0之前都是使用web.xml文件進行配置，這篇文章主要介紹了SpringBoot如何注冊Servlet、Filter、Listener的幾種方式,在Servlet 3.0之前都是使用web.xml文件進行配置，2018-10-10