Java 多线程初探索之模拟车站多窗口售票

2024-08-24 23:08

本文主要是介绍Java 多线程初探索之模拟车站多窗口售票,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

欢迎各路大神批评指正

---------------------------------->分割线<---------------------------------

阅读之前,你应该了解:

1.java多线程的两种写法

2.线程变量

3.Java线程工作内存与主内存变量交换过程


思考:模拟一个车站多窗口售票程序,必须满足以下条件:(1)必须多个窗口进行售票(2)票不可多卖,比如有20张票,不能卖出21张

开始写一个售票程序:

public class Test {public static void main(String[] args) {for(int i = 1;i <= 10;i++){new Thread(new MyThread("窗口"+i)).start();System.out.println("线程"+i+"启动了");}}
}
class MyThread implements Runnable{private String name;//当前售票窗口编号private static final int total = 20;//总票数public MyThread(String name) {super();this.name = name;}public MyThread(){super();}@Overridepublic synchronized void run() {for (int i = 1; i <= total; i++) {System.out.println(this.name + "卖出了票" + current);try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}
}

看起来似乎没什么毛病,执行一下:

这一看就有问题,为什么我用了同步,依旧是出问题了。肯定是同步用的不对,考虑到卖了哪张票应该是所有窗口都需要知道的,比如窗口1卖了编号为1的票,窗口2就应该知道1号票被卖出去了,针对这个问题,我们做一下改进:

public class Test {public static void main(String[] args) {for(int i = 1;i <= 10;i++){new Thread(new MyThread("窗口"+i)).start();System.out.println("线程"+i+"启动了");}}
}
class MyThread implements Runnable{private String name;//售票窗口名称private static final int total = 20;//总票数private static int current = 1;//当前应该卖的票的编号public MyThread(String name) {super();this.name = name;}public MyThread(){super();}@Overridepublic synchronized void run() {for (; current <= total; current++) {System.out.println(this.name + "卖出了票" + current);try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}
}

,执行一下:


我去,还是有问题,这错误到底是在哪??????????

其实这个问题是同步出现了问题,在Test类的main函数中,我们启动的10个线程,每个线程都有一个MyThread类,在执行run方法的时候,每个线程都去获得自己MyThread类的锁,这个只要不出什么其他问题,都会获取到。这样10个线程相互独立,都获取自己线程内的锁,还有锁竞争吗?没有竞争还需要同步吗?很显然,问题出现在了10个线程竞争的不是同一个锁上面了,那么我们来改进这个问题,想办法让线程竞争同一个锁,于是:

public class Test {public static void main(String[] args) {for(int i = 1;i <= 10;i++){new Thread(new MyThread("窗口"+i)).start();System.out.println("线程"+i+"启动了");}}
}
class MyThread implements Runnable{private String name;//售票窗口名称private static final int total = 20;//总票数private static int current = 1;//当前应该卖的票的编号public static final String lock = "我是锁";//静态类,让线程竞争这个类的锁//因为在内存中,MyThread.lock只有一个,所以竞争这个类的锁public MyThread(String name) {super();this.name = name;}public MyThread(){super();}@Overridepublic void run() {while (current <= total) {synchronized (MyThread.lock) {//1.售票的过程是原子的,不可分割的,//2.多个线程会MyThread.lock这个类的锁,这次锁只有一个,会发生竞争System.out.println(this.name + "卖出了票" + current);try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}current++;}}}
}
执行:

这次看起来问题不大,可是:


这就很尴尬了,本来就20张票,愣生生的卖出去29张

鉴于这种卖超的问题,我们加个限制条件应该就可以了:

public class Test {public static void main(String[] args) {for(int i = 1;i <= 10;i++){new Thread(new MyThread("窗口"+i)).start();System.out.println("线程"+i+"启动了");}}
}
class MyThread implements Runnable{private String name;//售票窗口名称private static final int total = 20;//总票数private static int current = 1;//当前应该卖的票的编号public static final String lock = "我是锁";//静态类,让线程竞争这个类的锁//因为在内存中,MyThread.lock只有一个,所以竞争这个类的锁public MyThread(String name) {super();this.name = name;}public MyThread(){super();}@Overridepublic void run() {while (current <= total) {synchronized (MyThread.lock) {//1.售票的过程是原子的,不可分割的,//2.多个线程会MyThread.lock这个类的锁,这次锁只有一个,会发生竞争if(current > total){System.out.println("票卖完了");break;}System.out.println(this.name + "卖出了票" + current);try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}current++;}}}
}

执行:


看起来应该没啥问题了。思考下:刚才为什么会卖超?,我输出了一下卖超情况的票的编号,代码如下:

public class Test {public static void main(String[] args) {for(int i = 1;i <= 10;i++){new Thread(new MyThread("窗口"+i)).start();System.out.println("线程"+i+"启动了");}}
}
class MyThread implements Runnable{private String name;//售票窗口名称private static final int total = 20;//总票数private static int current = 1;//当前应该卖的票的编号public static final String lock = "我是锁";//静态类,让线程竞争这个类的锁//因为在内存中,MyThread.lock只有一个,所以竞争这个类的锁public MyThread(String name) {super();this.name = name;}public MyThread(){super();}@Overridepublic void run() {while (current <= total) {synchronized (MyThread.lock) {//1.售票的过程是原子的,不可分割的,//2.多个线程会MyThread.lock这个类的锁,这次锁只有一个,会发生竞争if(current > total){System.out.println("票卖完了,当前票的编号为:"+current);//break;}System.out.println(this.name + "卖出了票" + current);try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}current++;}}}
}

执行:

很明显,除了卖出票20的那个窗口(线程),后面每个窗口(线程)都多卖票了,而且每个多卖一张。这是为什么?

猜想:

线程在执行到

这个地方的时候,current变量为线程私有变量,假设线程1执行到这里,它的线程内变量current(这个线程内的current是从内存中拷贝过来的)是20,符合条件,而另外一个线程,我们认为这个线程是线程2,它的变量current是19,因为线程1拿到了锁,线程2被阻塞,希望拿到锁。线程1继续执行,卖完票20之后,把current++,变为21并且释放锁的时候把current同步到内存,此时内存的current为21。线程2拿到了锁,开始执行卖票,因为current被线程1改成了21,所以,线程2 把票21卖出了,此时票卖超了。综上所述,线程实在while(current <= total)后开始竞争锁,因为判断的时候这个while(current <= total)是成立的,所以会执行进while的范围内,而在竞争锁的时候,其他窗口(线程)已经

把票卖完,而当前线程已经执行进了while,不会再判断,于是,票卖超了,我们加上if(current > total)这个判断,就是去掉在等待锁的过程中,其他窗口(线程)把票卖完的情况。

如有不妥之处,欢迎批评指正。

这篇关于Java 多线程初探索之模拟车站多窗口售票的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!


原文地址:
本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.chinasem.cn/article/1103868

相关文章

Java Spring 中的监听器Listener详解与实战教程

《JavaSpring中的监听器Listener详解与实战教程》Spring提供了多种监听器机制,可以用于监听应用生命周期、会话生命周期和请求处理过程中的事件,:本文主要介绍JavaSprin... 目录一、监听器的作用1.1 应用生命周期管理1.2 会话管理1.3 请求处理监控二、创建监听器2.1 Ser

JVisualVM之Java性能监控与调优利器详解

《JVisualVM之Java性能监控与调优利器详解》本文将详细介绍JVisualVM的使用方法,并结合实际案例展示如何利用它进行性能调优,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全... 目录1. JVisualVM简介2. JVisualVM的安装与启动2.1 启动JVisualVM2

Java如何从Redis中批量读取数据

《Java如何从Redis中批量读取数据》:本文主要介绍Java如何从Redis中批量读取数据的情况,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一.背景概述二.分析与实现三.发现问题与屡次改进3.1.QPS过高而且波动很大3.2.程序中断,抛异常3.3.内存消

SpringBoot使用ffmpeg实现视频压缩

《SpringBoot使用ffmpeg实现视频压缩》FFmpeg是一个开源的跨平台多媒体处理工具集,用于录制,转换,编辑和流式传输音频和视频,本文将使用ffmpeg实现视频压缩功能,有需要的可以参考... 目录核心功能1.格式转换2.编解码3.音视频处理4.流媒体支持5.滤镜(Filter)安装配置linu

在Spring Boot中实现HTTPS加密通信及常见问题排查

《在SpringBoot中实现HTTPS加密通信及常见问题排查》HTTPS是HTTP的安全版本,通过SSL/TLS协议为通讯提供加密、身份验证和数据完整性保护,下面通过本文给大家介绍在SpringB... 目录一、HTTPS核心原理1.加密流程概述2.加密技术组合二、证书体系详解1、证书类型对比2. 证书获

Java使用MethodHandle来替代反射,提高性能问题

《Java使用MethodHandle来替代反射,提高性能问题》:本文主要介绍Java使用MethodHandle来替代反射,提高性能问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑... 目录一、认识MethodHandle1、简介2、使用方式3、与反射的区别二、示例1、基本使用2、(重要)

Java实现本地缓存的常用方案介绍

《Java实现本地缓存的常用方案介绍》本地缓存的代表技术主要有HashMap,GuavaCache,Caffeine和Encahche,这篇文章主要来和大家聊聊java利用这些技术分别实现本地缓存的方... 目录本地缓存实现方式HashMapConcurrentHashMapGuava CacheCaffe

SpringBoot整合Sa-Token实现RBAC权限模型的过程解析

《SpringBoot整合Sa-Token实现RBAC权限模型的过程解析》:本文主要介绍SpringBoot整合Sa-Token实现RBAC权限模型的过程解析,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学... 目录前言一、基础概念1.1 RBAC模型核心概念1.2 Sa-Token核心功能1.3 环境准备二、表结

eclipse如何运行springboot项目

《eclipse如何运行springboot项目》:本文主要介绍eclipse如何运行springboot项目问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目js录当在eclipse启动spring boot项目时出现问题解决办法1.通过cmd命令行2.在ecl

Java中的Closeable接口及常见问题

《Java中的Closeable接口及常见问题》Closeable是Java中的一个标记接口,用于表示可以被关闭的对象,它定义了一个标准的方法来释放对象占用的系统资源,下面给大家介绍Java中的Clo... 目录1. Closeable接口概述2. 主要用途3. 实现类4. 使用方法5. 实现自定义Clos