java多線程累加計數(shù)的實現(xiàn)方法

更新時間：2021年05月20日 11:00:44 作者：安迪爸爸

在多線程協(xié)作任務(wù)中,如何計算也是很重的，這篇文章主要介紹了java多線程累加計數(shù)的實現(xiàn)方法，感興趣的朋友可以了解一下

題目

給定count=0；讓5個線程并發(fā)累加到1000；

思路

創(chuàng)建一個類MyRunnable，實現(xiàn)Runnable（繼承Thread類也可）
定義一個公共變量count(初始值為0)，5個線程都可以訪問到；
創(chuàng)建5個線程并發(fā)遞增count到1000；

注意

這塊注意Thread和Runnable類的區(qū)別，Thread類是線程類，可以直接new Thread().start運行。而Runnable類是任務(wù)類，需要一個線程來承載任務(wù)，通過new Thread(new Runnable()).start()來運行任務(wù)。

方法

方法一

將count公共變量放到測試類Test的類成員變量里，將MyRunnable類作為Test類的內(nèi)部類，在Test類的main方法里創(chuàng)建5個線程，實現(xiàn)累加。

代碼

public class Test {
 //公共變量
 int count=0;
 public static void main(String[] args){
  //new一個實現(xiàn)Runnable的類
  Test test=new Test();
  //創(chuàng)建5個任務(wù)
  MyRunnable myRunnable1=test.new MyRunnable();
  MyRunnable myRunnable2=test.new MyRunnable();
  MyRunnable myRunnable3=test.new MyRunnable();
  MyRunnable myRunnable4=test.new MyRunnable();
  MyRunnable myRunnable5=test.new MyRunnable();
  //創(chuàng)建5個線程
  new Thread(myRunnable1).start();
  new Thread(myRunnable2).start();
  new Thread(myRunnable3).start();
  new Thread(myRunnable4).start();
  new Thread(myRunnable5).start();
 }
 //創(chuàng)建一個實現(xiàn)Runnable的類
 class MyRunnable implements Runnable{
  public void run() {
   while(true){
    //鎖住的是整個MyRunnable類
    synchronized(MyRunnable.class){
     if(count>=1000){
      break;
     }
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":count:"+(++count));
     //測試時，線程更容易切換
     Thread.yield();
    }    
   }
  }  
 } 
}

方法二
以上代碼沒有問題，成功實現(xiàn)5個線程累加count到1000，接下來我們將上邊代碼稍作修改。

將5個線程執(zhí)行5個任務(wù)，修改為5個線程執(zhí)行同一任務(wù)。
將synchronized(MyRunnable.class)修改為synchronized(this)

代碼

public class Test {
 //公共變量
 int count=0;
 public static void main(String[] args){
  //new一個實現(xiàn)Runnable的類
  Test test=new Test();
  //創(chuàng)建1個任務(wù)
  MyRunnable myRunnable1=test.new MyRunnable();
//  MyRunnable myRunnable2=test.new MyRunnable();
//  MyRunnable myRunnable3=test.new MyRunnable();
//  MyRunnable myRunnable4=test.new MyRunnable();
//  MyRunnable myRunnable5=test.new MyRunnable();
  //創(chuàng)建5個線程
  for(int i=0;i<4;i++){
   new Thread(myRunnable1).start();
  }
//  new Thread(myRunnable2).start();
//  new Thread(myRunnable3).start();
//  new Thread(myRunnable4).start();
//  new Thread(myRunnable5).start();
 }
 //創(chuàng)建一個實現(xiàn)Runnable的類
 class MyRunnable implements Runnable{
  public void run() {
   while(true){
    //鎖住的是同一對象
    synchronized(this){
     if(count>=1000){
      break;
     }
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":count:"+(++count));
     //測試時，線程更容易切換
     Thread.yield();
    }
    
   }
  }  
 }
}

以上代碼沒有問題，成功實現(xiàn)5個線程累加count到1000。

雖然結(jié)果是一樣的，但是代碼實現(xiàn)是不一樣的，代碼一是創(chuàng)建了5個MyRunnable對象，代碼二只創(chuàng)建了1個MyRunnable對象?？紤]并發(fā)時用到的鎖就是不一樣的，

代碼一和代碼二雖然synchronized中的鎖不同，但目的都是為了括號中的鎖是恒定不變的。

synchronized(this)代表鎖是this對象，代碼二中之所以可以使用this，是因為幾個線程使用的this都是同一個對象。
synchronized(MyRunnable.class)代表鎖是MyRunnable.class.this，因為MyRunnable.class.this是類加載到靜態(tài)方法區(qū)中，是一直存在不變的，代碼一中可以使用，當(dāng)然代碼二也可以這樣寫。
代碼一和代碼二可以使用更通用的方式就是專門new一個鎖對象，這個鎖對象可以放在類成員變量里，加上static就可以一直常存。如定義成public static Object lock=new Object();代碼一和代碼二都可以使用synchronized(lock)來加鎖。synchronized(this)這種方式主要是因為書寫方便。

方法三

使用AtomicInteger類，來實現(xiàn)多線程累加，AtomicInteger類是線程安全的，使用它的優(yōu)點就是我們不需要在代碼里寫Synchronized關(guān)鍵字了，這些事都交給它去做了。

代碼

public class Test {
    static CountDownLatch cdl=new CountDownLatch(1000);;
    static AtomicInteger ai=new AtomicInteger(0);
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException{ 
     ExecutorService exec=Executors.newFixedThreadPool(100);
       for (int i = 0; i < 1000; i++) {
        exec.execute(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+ai.getAndIncrement());
     cdl.countDown();
    }
   });
          }
     cdl.await();
     System.out.println(ai.get());
     exec.shutdown();
    } 
}

代碼中用到了CountDownLatch類，用法就是給其設(shè)定一個初始值1000，然后在不同線程中執(zhí)行countDown方法，每執(zhí)行一次，初始值-1,await方法就是等初始值減到0時，停止等待，否則一直等待。

我在代碼里新建了100個線程來并發(fā)累加，讓我們看下最后結(jié)果。

控制臺輸出如下：

可以看到雖然輸出不是按照順序輸出的，但是最后的結(jié)果是我們想要的結(jié)果，沒有出現(xiàn)重復(fù)值的情況。

總結(jié)

這到題目只是舉了一個多線程的例子，以及鎖的簡單知識。在實際應(yīng)用中，從0累加到1000用多線程是沒有意義的。因為根本不會比單線程快。就像讓一個人數(shù)數(shù)，從0數(shù)到1000，或者讓5個人接替數(shù)到1000，應(yīng)該一個人更快點吧，5個人還要考慮配合的問題。但假如這5個人都是磕巴（口語不好），一個人每讀一個數(shù)都要停頓1秒，但是讓5個人協(xié)作，省去中間的等待時間，才是多線程應(yīng)用的真正意義。
多線程的真正應(yīng)用應(yīng)該是，任務(wù)中有等待的時間，這個等待時間如果交給一個線程做就堵塞在這塊了。如果交由多個線程去做，會充分利用等待時間，去做其他事情。這才是多線程的意思。在我們?nèi)粘９ぷ髦校馡O，網(wǎng)絡(luò)，圖片處理等，有些地方都是需要等待的，這幾塊用多線程，可能會提高效率。

當(dāng)然，也有一種情況，比如多個用戶訪問后臺接口，每個用戶訪問其實都是一個單獨的線程，假如想計算累計有多少次訪問的話，就需要用到多線程累加。

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感興趣的也可以參考我的另外一篇文章，多線程計算數(shù)組之和。