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Java通過賣票理解多線程

發(fā)布時間:2020-09-07 03:23:46 來源:腳本之家 閱讀:131 作者:瘦魚 欄目:編程語言

        以賣票的例子來介紹多線程和資源共享,下面我們來看看為什么要用賣票作為例子。

  賣票是包含一系列動作的過程,有各種操作,例如查詢票、收錢、數(shù)錢、出票等,其中有一個操作是每次賣掉一張,就將總的票數(shù)減去1。有10張票,如果一個人賣票,先做查票、收錢、數(shù)錢等各種操作,再將總的票數(shù)減去1,效率很低。如果多個人賣票,每個人都是做同樣的操作,數(shù)錢、檢查錢,最后將總的票數(shù)減1,這樣效率高。但是有一個問題,如果出現(xiàn)兩個人同時將總的票數(shù)減掉了1,例如,A、B兩個人同時讀取到票的總數(shù)是10,A從中減去1,同時B也從中減去1,總數(shù)顯示是9,其實票只有8張。導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯誤。

  按照正常邏輯,同一時刻只允許一個人來從總票數(shù)中減去1,A讀取總票數(shù),再減去1的過程中,B必須等待,等A操作完了,B才能進(jìn)行。其實票就是共享資源,一次只能由一個人訪問。這里就要用到同步機(jī)制,即鎖機(jī)制,使用關(guān)鍵詞synchronized將讀取總的票數(shù),并減去1的操作鎖定,使得一次只能由一個人訪問。每個售票員就是一個線程,多個售票員進(jìn)行同一項賣票任務(wù)。

  synchronized原理是,執(zhí)行synchronized部分代碼的時候必須需要對象鎖,而一個對象只有一個鎖,只有執(zhí)行完synchronized里面的代碼后釋放鎖,其他線程才可以獲得鎖,那么就保證了同一時刻只有一個線程訪問synchronized里面的代碼。使得資源共享的關(guān)鍵是,只有一個實例,synchronized使用的是同一把鎖,用實例的鎖或者定義一個實例。這就需要使用實現(xiàn)Runnable接口的方式,實現(xiàn)多線程,這樣傳入的是一個實例。繼承Thread的方式,傳入的是多個實例,每個實例都有一個鎖,那就無法實現(xiàn)控制。

具體代碼如下:

package com.test;
public class SaleTickets implements Runnable
{
  private int ticketCount = 10;// 總的票數(shù),這個是共享資源,多個線程都會訪問
  Object mutex = new Object();// 鎖,自己定義的,或者使用實例的鎖
  /**
   * 賣票
   */
  public void sellTicket()
  {
    synchronized (mutex)// 當(dāng)操作的是共享數(shù)據(jù)時,
            // 用同步代碼塊進(jìn)行包圍起來,執(zhí)行里面的代碼需要mutex的鎖,但是mutex只有一個鎖。這樣在執(zhí)行時,只能有一個線程執(zhí)行同步代碼塊里面的內(nèi)容
    {
      if (ticketCount > 0)
      {
        ticketCount--;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()
            + "正在賣票,還剩" + ticketCount + "張票");
      }
      else
      {
        System.out.println("票已經(jīng)賣完!");
        return;
      }
    }
  }
  public void run()
  {
    while (ticketCount > 0)// 循環(huán)是指線程不停的去賣票
    {
      sellTicket();
      /**
       * 在同步代碼塊里面睡覺,和不睡效果是一樣 的,作用只是自已不執(zhí)行,也不讓線程執(zhí)行。sleep不釋放鎖,抱著鎖睡覺。其他線程拿不到鎖,也不能執(zhí)行同步代碼。wait()可以釋放鎖
       * 所以把睡覺放到同步代碼塊的外面,這樣賣完一張票就睡一會,讓其他線程再賣,這樣所有的線程都可以賣票
       */
      try
      {
        Thread.sleep(100);
      }
      catch (InterruptedException e)
      {
        e.printStackTrace();
      }
    }
  }
}

下面是調(diào)用:

package com.test;
public class TicketMain
{
  public static void main(String[] args)
  {
    SaleTickets runTicekt = new SaleTickets();//只定義了一個實例,這就只有一個Object mutex = new Object();即一個鎖。
    Thread th2 = new Thread(runTicekt, "窗口1");//每個線程等其他線程釋放該鎖后,才能執(zhí)行
    Thread th3 = new Thread(runTicekt, "窗口2");
    Thread th4 = new Thread(runTicekt, "窗口3");
    Thread th5 = new Thread(runTicekt, "窗口4");
    th2.start();
    th3.start();
    th4.start();
    th5.start();
  }
}

輸出:

窗口1正在賣票,還剩9張票
窗口4正在賣票,還剩8張票
窗口3正在賣票,還剩7張票
窗口2正在賣票,還剩6張票
窗口3正在賣票,還剩5張票
窗口2正在賣票,還剩4張票
窗口1正在賣票,還剩3張票
窗口4正在賣票,還剩2張票
窗口3正在賣票,還剩1張票
窗口1正在賣票,還剩0張票
票已經(jīng)賣完!

  這是多個線程,完成同一個任務(wù)的情況,即多個線程調(diào)用同一個實例,通過實現(xiàn)Runable接口實現(xiàn)。多個線程可以異步的做這個任務(wù)中其他事情,但是對于共享資源的訪問只能以同步的方式操作,即一個接一個訪問共享資源,其他資源可以并行訪問。

  另一種實現(xiàn)多線程的方式是繼承Thread,調(diào)用的時候需要傳遞多個實例,這是多個線程,多個實例的情況,每個線程獨(dú)立處理一個實例,各個線程不能實現(xiàn)資源共享。

總結(jié)

以上是本文關(guān)于通過賣票實例理解多線程的全部內(nèi)容,希望對大家有所幫助。

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