（一）实验目的

1、掌握JAVA中多线程的实现方法；
2、重点掌握多线程的同步与通信机制；
3、熟悉JAVA中有关多线程同步与通信的方法 ；
4、能使用多线程机制解决实际应用中的线程同步与通信问题。

（二）实验内容和步骤

1、在线售票系统

现有一个在线售票系统，总共有200张票，假设同时有5个人同时在线订票，网络传输延时为3毫秒，试编写程序模拟售票过程。要求分别使用同步代码块与同步方法实现。
进阶设计：当有人订票的数量达到10张后则退出订票系统

💖 TicketSystem.java

public class TicketSystem
{
	private int tickets = 200; // 总票数
	private int bookedTickets = 0; // 已订票数

	public static void main(String[] args)
	{
		TicketSystem ticketSystem = new TicketSystem();
		ticketSystem.bookTickets();
	}

	// 使用同步代码块实现订票
	public void bookTicketSyncBlock()
	{
		synchronized (this)
		{
			if (bookedTickets >= 10)
			{
				System.out.println("订票数量已达10张，订票系统退出。");
				return;
			}
			if (tickets > 0)
			{
				tickets--;
				bookedTickets++;
				System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "订到了一张票，剩余票数：" + tickets);
			} else
			{
				System.out.println("票已售罄。");
			}
		}
	}

	// 使用同步方法实现订票
	public synchronized boolean bookTicketSyncMethod()
	{
		if (bookedTickets >= 10)
		{
			System.out.println("订票数量已达10张，订票系统退出。");
			return false;
		}
		if (tickets > 0)
		{
			tickets--;
			bookedTickets++;
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "订到了一张票，剩余票数：" + tickets);
			return true;
		} else
		{
			System.out.println("票已售罄。");
			return false;
		}
	}

	// 模拟订票过程
	public void bookTickets()
	{
		Thread[] threads = new Thread[5];
		for (int i = 0; i < threads.length; i++)
		{
			threads[i] = new Thread(() -> {
				for (int j = 0; j < 10; j++)
				{ // 每个线程尝试订票10次
//					bookTicketSyncBlock(); // 或者使用 bookTicketSyncMethod() 来代替 bookTicketSyncBlock()
					bookTicketSyncMethod();
					try
					{
						Thread.sleep(3);// 模拟网络延迟 3 毫秒
					} catch (InterruptedException e)
					{
						// TODO Auto-generated catch block
						e.printStackTrace();
					}
				}
			}, "Thread-" + (i + 1));
		}
		for (int i = 0; i < 5; i++)
			threads[i].start();

	}
}

💖 运行结果

2、坦克大战

在坦克大战游戏当中，我方坦克和敌方坦克均可以发射炮弹。现只考虑我方坦克发射炮弹的情况，在没有升级前，我方坦克发射的炮弹只有在碰到敌方坦克、障碍物爆炸或越过边界后（可以使用线程休眠一定时间来模拟）才能发射下一发炮弹。请编写程序模拟我方坦克发射炮弹的过程。

💖 Game.java

public class Game
{
	public static void main(String[] args)
	{
		Tank friendlyTank = new Tank("我方坦克");
		// 模拟我方坦克连续发射炮弹
		for (int i = 0; i < 5; i++)
		{
			friendlyTank.fireBullet();
			try
			{
				Thread.sleep(5000); // 模拟炮弹发射间隔时间
			} catch (InterruptedException e)
			{
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}

	static class Tank
	{
		private String name;

		public Tank(String name)
		{
			this.name = name;
		}

		public void fireBullet()
		{
			System.out.println(name + " 发射了一发炮弹！");
			new Bullet(this).start(); // 创建一个线程来模拟炮弹的移动
		}
	}

	static class Bullet extends Thread
	{
		private Tank tank;

		public Bullet(Tank tank)
		{
			this.tank = tank;
		}

		@Override
		public void run()
		{
			try
			{
				// 模拟炮弹飞行时间
				Thread.sleep(2000); // 假设炮弹飞行2秒
				System.out.println(tank.name + " 的炮弹飞行了2秒后爆炸了！");
			} catch (InterruptedException e)
			{
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
}

💖 运行结果