Java線(xiàn)程創(chuàng )建(賣(mài)票)，線(xiàn)程同步(賣(mài)包子)的實(shí)現示例

1.線(xiàn)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(xiě)代碼人自己寫(xiě)try catch異常提示信息。

package com.itheim07.thread;
/*
*   進(jìn)程和線(xiàn)程
*       1. 進(jìn)程 :  航空母艦(資源: 燃油 彈藥)
*       2. 線(xiàn)程 :  艦載機
*     一個(gè)軟件運行: 一個(gè)軍事活動(dòng), 必須有一艘航母出去，但執行具體任務(wù)的是航母上的艦載機
*     一個(gè)軟件運行,至少一個(gè)進(jìn)程, 一個(gè)進(jìn)程中至少一個(gè)線(xiàn)程。谷歌瀏覽器是多進(jìn)程，進(jìn)程多了，占用資源多，速度快
*	
*   cpu: 4核 8線(xiàn)程。線(xiàn)程要運行，需要cpu授予執行權(指揮室)，指揮室可以同時(shí)調度8架 飛機
*       1. 并行 : 同一時(shí)間,同時(shí)執行 (并行只能8線(xiàn)程)
*       2. 并發(fā) : 同一段時(shí)間, 實(shí)際上是交替執行, 速度快的時(shí)候看起來(lái)像是同時(shí)執行（頻率快）(常見(jiàn): 并發(fā)1800線(xiàn)程)
*
*   cpu調度算法（并發(fā)）
*       1. 分時(shí)調度 : 1800s, 每個(gè)線(xiàn)程1s
*       2. 搶占式調度 : 按照線(xiàn)程優(yōu)先級進(jìn)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(xiàn)程?
*       1. 默認java代碼有兩個(gè)線(xiàn)程
*           1. main方法線(xiàn)程 : 主線(xiàn)程
*           2. GC線(xiàn)程(jvm使用的,我們無(wú)法調度)
*       2. 一個(gè)線(xiàn)程可用, 有什么局限性？只能做一件事
*       3. 如果想要同時(shí)執行多個(gè)任務(wù) -> 多線(xiàn)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(lè )...");
                }
            }
        }).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，但還是不能執行到這里
            System.out.println("播放音樂(lè )...");
        }*/
    }
}

如下線(xiàn)程第一種創(chuàng )建方式。

package com.itheima01.thread;
/*
    Thread：1. start() : 啟動(dòng)線(xiàn)程,jvm會(huì )創(chuàng  )建線(xiàn)程,并調用run方法
            2. static Thread currentThread()，返回對當前正在執行的線(xiàn)程對象的引用。
            3. String getName() : 獲取線(xiàn)程名稱(chēng)
     !!! Thread.currentThread().getName() : 獲取當前線(xiàn)程名稱(chēng)

      線(xiàn)程默認命名規則：1. main線(xiàn)程 :  main
         2. 子線(xiàn)程(main線(xiàn)程創(chuàng  )建的線(xiàn)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(xiàn)程YourThread還未執行起飛	，被main飛機拖著(zhù)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(xiàn)程第二種創(chuàng  )建方式： 1. 聲明實(shí)現 Runnable 接口的類(lèi)。
*      				  2. 該類(lèi)然后實(shí)現 run 方法。
*       			  3. 然后可以分配該類(lèi)的實(shí)例，在創(chuàng  )建 Thread 時(shí)作為一個(gè)參數來(lái)傳遞并啟動(dòng)。
*      					Thread(Runnable target)
*/
public class RunnableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MyRunnable mr = new MyRunnable(); // 分配該類(lèi)的實(shí)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(lèi)簡(jiǎn)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(lèi)類(lèi)名，匿名對象。     
  //不用再寫(xiě)class MyRunnable implements Runnable{},Runnable mr = new MyRunable(); 向上轉型     
            @Override    
            public void run() {  //new一個(gè)接口()再{},是new這個(gè)接口的子類(lèi)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(guān)注run
               System.out.println(Thread.currentThread().getName());
           }
       }).start();
	   
//new Thread(() -> System.out.println(Thread.currentThread().getName())).start();
    }
}

2.賣(mài)票：原子性

package com.itheima03.ticket;
/*
*  需求假設某航空公司有三個(gè)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(gè)售票窗口需要創(chuàng  )建三個(gè)線(xiàn)程
*  	    好處: 多線(xiàn)程執行同一任務(wù),比較快
*  	        1. 程序(單線(xiàn)程) , 并發(fā)1600線(xiàn)程, cpu分配執行權: 1/1600
*  	        2. 程序(多線(xiàn)程 100)  , 并發(fā)1700, cpu分配給我們的程序執行權更多：1/17
*  	    注意: 線(xiàn)程不是越多越好(線(xiàn)程本身很占內存, 慢。票數不多不需要用多線(xiàn)程)
*/
public class TicketDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        MyWindow mw1 = new MyWindow(); //堆中開(kāi)一塊空間，不加static，number=100進(jìn)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(gè)MyWindow窗口在堆里開(kāi)辟一塊空間，三個(gè)窗口各賣(mài)100張
    @Override
    public void run() {
       while(number > 0){
           System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在賣(mài)出第" + number + "張票");
           number--;
       }
    }
}

/*
*   兩種線(xiàn)程創(chuàng  )建方式： 1. 繼承Thread
*       			  2. 實(shí)現Runnbale
*   如上第二種方案會(huì )更好一些，不需要加static，因為只new了一個(gè)對象
*       1. 實(shí)現接口,而不是繼承類(lèi)(擴展性更強) 接口可以多實(shí)現,但是類(lèi)只能單繼承（MyWindow繼承Thread后，就不能繼承另外的類(lèi)。MyTask可以繼承其他類(lèi)，實(shí)現其他接口）
*       2. 更符合 面向對象 (高內聚,低耦合：線(xiàn)程獨立，和業(yè)務(wù)代碼MyTask分離，傳入賣(mài)豬肉任務(wù)也行)。封裝(各干各的,有必要再進(jìn)行合作)
*/

如下線(xiàn)程同步問(wèn)題分析：兩種創(chuàng )建方式3個(gè)窗口都總賣(mài)出102張票，而不是100張。原因：三個(gè)窗口同時(shí)卡在打印正在賣(mài)出第100張票。解決：t1在賣(mài)第100張票時(shí)，cpu可能會(huì )切到t3和t2，可以控制t2和t3不動(dòng)，等t1的number- -完再動(dòng)。

3.線(xiàn)程同步：synchronized關(guān)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(shí)間,只允許一個(gè)線(xiàn)程執行
* 使用同步鎖的注意點(diǎn)：1. 在保證業(yè)務(wù)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 (更節省內存)
*  <2> 當前類(lèi)名.class(最好的鎖對象) -> Class對象(一個(gè)類(lèi)被加載,在內存都會(huì )有一個(gè)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(gè)，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(mài)出第" + number + "張票");
                number--;
            }  

//111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111             
//這邊只能try catch不能throws，原因：父類(lèi)Runnable中run方法沒(méi)有聲明拋出編譯異常，所以子類(lèi)也不能throws        
            try {
                Thread.sleep(1); //線(xiàn)程啥事也不干,暫停1ms，cpu有空閑切換其他線(xiàn)程
            } catch (InterruptedException e) { 
                e.printStackTrace();
            }
        } //while里
    }
}

如下t2賣(mài)到0張時(shí)出while，而t1和t3還在while里，此時(shí)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(méi)有加浪費時(shí)間代碼，所以看不到交替效果，但不會(huì )出現0和-1。

obj是鎖對象即鑰匙，如下鑰匙不能進(jìn)run方法（每個(gè)線(xiàn)程一把即三把鑰匙了），只能在成員位置。

用this，不用new object()，可以節約內存。

package com.itheima05.method;
/*
*   synchronized 方法（同步方法）
*         1. 語(yǔ)法 :  方法聲明 + synchronized
*         2. 同步方法有沒(méi)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(guān)。 是當前類(lèi)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(guān)鍵字如this相關(guān)  //同步方法效果  等價(jià)于 同步代碼塊
        if(number <= 0){
            return;  //break只能寫(xiě)在循環(huán)和switch里
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在賣(mài)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(shí)現類(lèi) 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(xiàn)程執行結束,要記得手動(dòng)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(dòng)釋放鎖。//這里不加lock.unlock()程序停不下來(lái)。
                break;
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在賣(mài)出第" + number + "張票");
            number--;
            lock.unlock();
        }
    }
}

如下ThreadLocal相當于一個(gè)map，key就是當前的線(xiàn)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(guò).get拿到線(xiàn)程的User。

4.賣(mài)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(huì )報錯，一直等待。在鎖對象中
        }
    }
}

如下兩個(gè)方法wait和notify不是給線(xiàn)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(gè)線(xiàn)程對其操作。

package com.itheima07.bz;

public class BaoZi {
    boolean isHave=false; //默認沒(méi)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(chǎn)包子 

//111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111           
            synchronized (bz){ //加鎖: 同步代碼，生產(chǎn)包子時(shí)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(shí)吃貨正在吃包子）
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                System.out.println("包子鋪生產(chǎn)包子..."); //沒(méi)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(méi)有包子就等待（此時(shí)包子鋪正在生產(chǎn)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(gè)包子對象
        ChiHuo ch = new ChiHuo(bz);        
        bzp.start();
        ch.start();
    }
}

如下第一次沒(méi)有包子，所以繞過(guò)2中if到1。運行完1后就有包子了，1時(shí)間很短，cpu不切換線(xiàn)程，切換了也沒(méi)用，因為2中syn…(bz)包子被鎖住，就算切換到吃貨線(xiàn)程進(jìn)不去syn…(bz)里，所以1中notify喚不醒吃貨線(xiàn)程。

1和2都在sy…(bz)里，bzp線(xiàn)程bz.wait()【有3個(gè)好處】進(jìn)入等待狀態(tài)即進(jìn)入監視隊列即等待包子被吃，吃貨線(xiàn)程的synchronized鎖被打開(kāi)，有包子不會(huì )wait，執行3。

一個(gè)線(xiàn)程wait把自己停下來(lái)放入堆（監視隊列）中，來(lái)年開(kāi)春，另一個(gè)線(xiàn)程中3叫我起來(lái)干活。2和3對應，1和4對應。3喚醒了2中wait，但2沒(méi)鑰匙（鎖）動(dòng)不了（鬼壓床），鑰匙在吃貨手上，所以3往后4執行釋放鎖，1234不停循環(huán)執行。

生產(chǎn)消費者模型：用戶(hù)發(fā)請求來(lái)相當于包子鋪生產(chǎn)包子即生產(chǎn)者。服務(wù)器24小時(shí)開(kāi)著(zhù)相當于消費者一天24小時(shí)等包子吃。不會(huì )讓消費者線(xiàn)程空轉浪費cpu資源，所以沒(méi)包子設置消費者線(xiàn)程為wait狀態(tài)不占用cpu資源。

package com.atguigu.test14;
// 線(xiàn)程通信是用來(lái)解決生產(chǎn)者與消費者問(wèn)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(chǎn)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(pán)
	private int count; //count是共用的，要考慮線(xiàn)程安全	

	public synchronized void put(){ //同步方法，非靜態(tài)方法來(lái)說(shuō)，鎖對象就是this //往工作臺上放一盤(pán)菜
		if(count >= MAX){
			try {
				//生產(chǎn)者停下來(lái)，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(pán)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(pán)菜
		if(count<=0){
			try {				
				wait(); //工作臺沒(méi)有菜，消費者應該停下來(lái)
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		//上面是安全校驗
		count--;
		System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "取走一盤(pán)菜，剩余：" + count);
		this.notify();  //喚醒生產(chǎn)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(lèi)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(xiàn)程6態(tài)：鎖就是鑰匙上廁所，限時(shí)等待就是sleep，記住下面三個(gè)紅色。

如下B進(jìn)不去不執行

到此這篇關(guān)于Java線(xiàn)程創(chuàng )建(賣(mài)票)，線(xiàn)程同步(賣(mài)包子)的實(shí)現示例的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java線(xiàn)程創(chuàng )建同步內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！