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java多線程累加計(jì)數(shù)的實(shí)現(xiàn)方法

 更新時(shí)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(jì)算也是很重的,這篇文章主要介紹了java多線程累加計(jì)數(shù)的實(shí)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(gè)線程并發(fā)累加到1000;

思路

  • 創(chuàng)建一個(gè)類MyRunnable,實(shí)現(xiàn)Runnable(繼承Thread類也可)
  • 定義一個(gè)公共變量count(初始值為0),5個(gè)線程都可以訪問到;
  • 創(chuàng)建5個(gè)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(yùn)行。而Runnable類是任務(wù)類,需要一個(gè)線程來(lái)承載任務(wù),通過new Thread(new Runnable()).start()來(lái)運(yùn)行任務(wù)。

方法

方法一

將count公共變量放到測(cè)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(gè)線程,實(shí)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(gè)實(shí)現(xiàn)Runnable的類
  Test test=new Test();
  //創(chuàng)建5個(gè)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(gè)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(gè)實(shí)現(xiàn)Runnable的類
 class MyRunnable implements Runnable{
  public void run() {
   while(true){
    //鎖住的是整個(gè)MyRunnable類
    synchronized(MyRunnable.class){
     if(count>=1000){
      break;
     }
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":count:"+(++count));
     //測(cè)試時(shí),線程更容易切換
     Thread.yield();
    }    
   }
  }  
 } 
}

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

  • 將5個(gè)線程執(zhí)行5個(gè)任務(wù),修改為5個(gè)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(gè)實(shí)現(xiàn)Runnable的類
  Test test=new Test();
  //創(chuàng)建1個(gè)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(gè)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(gè)實(shí)現(xiàn)Runnable的類
 class MyRunnable implements Runnable{
  public void run() {
   while(true){
    //鎖住的是同一對(duì)象
    synchronized(this){
     if(count>=1000){
      break;
     }
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":count:"+(++count));
     //測(cè)試時(shí),線程更容易切換
     Thread.yield();
    }
    
   }
  }  
 }
}

以上代碼沒有問題,成功實(shí)現(xiàn)5個(gè)線程累加count到1000。 

雖然結(jié)果是一樣的,但是代碼實(shí)現(xiàn)是不一樣的,代碼一是創(chuàng)建了5個(gè)MyRunnable對(duì)象,代碼二只創(chuàng)建了1個(gè)MyRunnable對(duì)象??紤]并發(fā)時(shí)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(hào)中的鎖是恒定不變的。

  • synchronized(this)代表鎖是this對(duì)象,代碼二中之所以可以使用this,是因?yàn)閹讉€(gè)線程使用的this都是同一個(gè)對(duì)象。
  • synchronized(MyRunnable.class)代表鎖是MyRunnable.class.this,因?yàn)镸yRunnable.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(gè)鎖對(duì)象,這個(gè)鎖對(duì)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(lái)加鎖。synchronized(this)這種方式主要是因?yàn)闀鴮懛奖恪?/li>

方法三

使用AtomicInteger類,來(lái)實(shí)現(xiàn)多線程累加,AtomicInteger類是線程安全的,使用它的優(yōu)點(diǎn)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(gè)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(shí),停止等待,否則一直等待。

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

控制臺(tái)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(gè)多線程的例子,以及鎖的簡(jiǎn)單知識(shí)。在實(shí)際應(yīng)用中,從0累加到1000用多線程是沒有意義的。因?yàn)楦静粫?huì)比單線程快。就像讓一個(gè)人數(shù)數(shù),從0數(shù)到1000,或者讓5個(gè)人接替數(shù)到1000,應(yīng)該一個(gè)人更快點(diǎn)吧,5個(gè)人還要考慮配合的問題。但假如這5個(gè)人都是磕巴(口語(yǔ)不好),一個(gè)人每讀一個(gè)數(shù)都要停頓1秒,但是讓5個(gè)人協(xié)作,省去中間的等待時(shí)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(shí)間,這個(gè)等待時(shí)間如果交給一個(gè)線程做就堵塞在這塊了。如果交由多個(gè)線程去做,會(huì)充分利用等待時(shí)間,去做其他事情。這才是多線程的意思。在我們?nèi)粘9ぷ髦?,像IO,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(huì)提高效率。

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

同類型文章

感興趣的也可以參考我的另外一篇文章,多線程計(jì)算數(shù)組之和。

參考資料

深入理解synchronized(synchronized鎖住的是代碼還是對(duì)象)

深入理解java并發(fā)之sychronized實(shí)現(xiàn)原理

java中Sychronized用法

到此這篇關(guān)于java多線程累加計(jì)數(shù)的實(shí)現(xiàn)方法的文章就介紹到這了,更多相關(guān)java多線程累加計(jì)數(shù)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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