Java多线程创建及典型实例（多线程买票）

news2025/1/12 7:40:49

Java多线程创建及典型实例（多线程买票）

  • 多线程
    • 1. Thread
    • 2. Runnable
    • 3. 线程通信
    • 4. Callable
    • 5. 线程池
  • 多线程卖票实例
    • 1. 继承Thread类（存在线程安全问题）
    • 2. 实现Runnable接口（存在线程安全问题）
    • 3. 对线程安全问题的解决
      • 3.1 Runnable（同步代码块）
      • 3.2 Thread（同步代码块）
      • 3.3 Runnable（同步方法）
      • 3.4 Thread（同步方法）
      • 3.5 Lock解决线程安全问题

请添加图片描述

多线程

1. Thread

第一种方式创建多线程

package JavaPackage_13;

public class JavaCode {
    public static void main(String[] args) {
        new MyThread().start();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()); // main
    }
}

class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(i + Thread.currentThread().getName());
        }
    }
}

package JavaPackage_13;

public class JavaCode {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        new MyThread().start();
        Thread.sleep(10);
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()); // main
        Thread.currentThread().setName("主线程");
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        System.out.println(Thread.currentThread().isAlive());
        Thread.currentThread().setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
        System.out.println(Thread.currentThread().getPriority()); // 5
    }
}

class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(i + Thread.currentThread().getName() + " " + getPriority());
        }
    }
}

2. Runnable

第二种方式创建多线程

package JavaPackage_13;

public class JavaCode {
    public static void main(String[] args) {
        Window window = new Window();
        Thread thread1 = new Thread(window);
        Thread thread2 = new Thread(window);
        Thread thread3 = new Thread(window);
        thread1.setName("窗口1");
        thread2.setName("窗口2");
        thread3.setName("窗口3");
        thread1.start();
        thread2.start();
        thread3.start();
    }
}

class Window implements Runnable {

    private int ticket = 100;

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            if (ticket > 0) {
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：票号：" + ticket--);
            } else {
                break;
            }
        }
    }
}

3. 线程通信

线程通信：线程1、2交替打印数字1-100

package JavaPackage_13;

public class JavaCode {
    public static void main(String[] args) {
        Number number = new Number();
        Thread thread1 = new Thread(number);
        Thread thread2 = new Thread(number);
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

class Number implements Runnable {
    private int num = 1;
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            synchronized (this) {
                notify();
                if (num < 100) {
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：" + num++);
                }
                try {
                    wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

4. Callable

第三种方式创建多线程

package JavaPackage_13;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;

public class JavaCode {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread myThread = new MyThread();
        FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(myThread);
        Thread thread = new Thread(futureTask);
        thread.start();
        try {
            // 获取返回值
            Integer sum = futureTask.get();
            System.out.println(sum);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

class MyThread implements Callable<Integer> {

    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i <= 100; i++) {
            sum += i;
        }
        return sum;
    }
}

5. 线程池

第四种方式创建多线程

线程池创建多线程

	package JavaPackage_13;

import java.util.concurrent.*;

public class JavaCode {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10); // 接口
        ThreadPoolExecutor service = (ThreadPoolExecutor) executorService;
        //设置属性
        service.setCorePoolSize(15);
        try {
            System.out.println(executorService.submit(new MyThread()).get());// 适用于Callable
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        executorService.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 100; i++) {
                    System.out.println(i + Thread.currentThread().getName());
                }
            }
        }); // 适用于Runnable
        //关闭连接池
        executorService.shutdown();
    }
}

class MyThread implements Callable<Integer> {

    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i <= 100; i++) {
            sum += i;
        }
        return sum;
    }
}

多线程卖票实例

1. 继承Thread类（存在线程安全问题）

package JavaPackage_13;

public class JavaCode {
    public static void main(String[] args) {
        Window window1 = new Window();
        Window window2 = new Window();
        Window window3 = new Window();
        window1.setName("窗口1");
        window2.setName("窗口2");
        window3.setName("窗口3");
        window1.start();
        window2.start();
        window3.start();
    }
}

class Window extends Thread {

    private static int ticket = 100;

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            if (ticket > 0) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：票号：" + ticket--);
            } else {
                break;
            }
        }
    }
}

2. 实现Runnable接口（存在线程安全问题）

package JavaPackage_13;

public class JavaCode {
    public static void main(String[] args) {
        Window window = new Window();
        Thread thread1 = new Thread(window);
        Thread thread2 = new Thread(window);
        Thread thread3 = new Thread(window);
        thread1.setName("窗口1");
        thread2.setName("窗口2");
        thread3.setName("窗口3");
        thread1.start();
        thread2.start();
        thread3.start();
    }
}

class Window implements Runnable {

    private int ticket = 100;

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            if (ticket > 0) {
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：票号：" + ticket--);
            } else {
                break;
            }
        }
    }
}

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3. 对线程安全问题的解决

通过同步机制解决线程安全问题

3.1 Runnable（同步代码块）

可以考虑使用this充当同步监视器

synchronized(同步监视器[锁]){ // 任何一个类的对象都可以充当锁 多个线程必须要共用同一把锁
    被同步的代码
}

操作同步代码时，只能有一个线程参与，其他线程等待，效率低。

package JavaPackage_13;

public class JavaCode {
    public static void main(String[] args) {
        Window window = new Window();
        Thread thread1 = new Thread(window);
        Thread thread2 = new Thread(window);
        Thread thread3 = new Thread(window);
        thread1.setName("窗口1");
        thread2.setName("窗口2");
        thread3.setName("窗口3");
        thread1.start();
        thread2.start();
        thread3.start();
    }
}

class Window implements Runnable {

    private int ticket = 100;

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            synchronized (this) {
                if (ticket > 0) {
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：票号：" + ticket--);
                } else {
                    break;
                }
            }
        }
    }
}

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3.2 Thread（同步代码块）

可以考虑使用当前类xxx.class充当同步监视器

package JavaPackage_13;

public class JavaCode {
    public static void main(String[] args) {
        Window window1 = new Window();
        Window window2 = new Window();
        Window window3 = new Window();
        window1.setName("窗口1");
        window2.setName("窗口2");
        window3.setName("窗口3");
        window1.start();
        window2.start();
        window3.start();
    }
}

class Window extends Thread {

    private static int ticket = 100;

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            synchronized (Window.class) { // 不能使用this
                if (ticket > 0) {
                    try {
                        Thread.sleep(200);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：票号：" + ticket--);
                } else {
                    break;
                }
            }
        }
    }
}

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Process finished with exit code 0

3.3 Runnable（同步方法）

如果操作共享数据的代码完整的声明在一个方法中，可以将这个方法声明为同步的

package JavaPackage_13;

public class JavaCode {
    public static void main(String[] args) {
        Window window = new Window();
        Thread thread1 = new Thread(window);
        Thread thread2 = new Thread(window);
        Thread thread3 = new Thread(window);
        thread1.setName("窗口1");
        thread2.setName("窗口2");
        thread3.setName("窗口3");
        thread1.start();
        thread2.start();
        thread3.start();
    }
}

class Window implements Runnable {

    private int ticket = 100;

    @Override
    public void run() {    //public synchronized void run() synchronized包含的同步代码：不能包多也不能包少
        while (true) {
            show();
        }
    }
    private synchronized void show(){ // 同步监视器：this
        if (ticket > 0) {
            try {
                Thread.sleep(50);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：票号：" + ticket--);
        }
    }
}

3.4 Thread（同步方法）

package JavaPackage_13;

public class JavaCode {
    public static void main(String[] args) {
        Window window1 = new Window();
        Window window2 = new Window();
        Window window3 = new Window();
        window1.setName("窗口1");
        window2.setName("窗口2");
        window3.setName("窗口3");
        window1.start();
        window2.start();
        window3.start();
    }
}

class Window extends Thread {

    private static int ticket = 100;

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            show();
        }
    }

    public static synchronized void show(){ // 同步监视器：Window.class
        if (ticket > 0) {
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：票号：" + ticket--);
        }
    }
}

3.5 Lock解决线程安全问题

package JavaPackage_13;

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class JavaCode {
    public static void main(String[] args) {
        Window window1 = new Window();
        Window window2 = new Window();
        Window window3 = new Window();
        window1.setName("窗口1");
        window2.setName("窗口2");
        window3.setName("窗口3");
        window1.start();
        window2.start();
        window3.start();
    }
}

class Window extends Thread {

    private static int ticket = 100;
    private static ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true); // 公平锁

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            try {
                //调用lock()
                lock.lock();
                if (ticket > 0) {
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：票号：" + ticket--);
                } else {
                    break;
                }
            } finally {
                //调用unlock()
                lock.unlock();
            }
        }
    }
}

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