java多線程之火車售票系統模擬

2019-11-06 06:40:59

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供稿：網友

1.前言

為了學習多線程共享與通信，我們模擬一個火車售票系統，假設有10張火車票，三個窗口（也就是三個線程）同時進行售票。

2.非同步代碼

package com.tl.skyLine.thread;/** * Created by tl on 17/3/6. */public class SellTicket {    public static void main(String[] args) {        TicketWindow tw = new TicketWindow();        Thread t1 = new Thread(tw, "一號窗口");        Thread t2 = new Thread(tw, "二號窗口");        Thread t3 = new Thread(tw, "三號窗口");        t1.start();        t2.start();        t3.start();    }}class TicketWindow implements Runnable {    PRivate int tickets = 10;    @Override    public void run() {        while (true) {            if (tickets > 0) {                System.out.println("還剩余票:" + tickets + "張");                tickets--;                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "賣出一張火車票,還剩" + tickets + "張");            } else {                System.out.println("余票不足,暫停出售!");//                wait，notify和notifyAll只能在同步控制方法或者同步控制塊里面使用，而sleep可以在任何地方使用                try {                    Thread.sleep(1000 * 60 * 5);                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }            }        }    }}打印結果：
還剩余票:10張還剩余票:10張還剩余票:10張二號窗口賣出一張火車票,還剩7張還剩余票:7張三號窗口賣出一張火車票,還剩8張一號窗口賣出一張火車票,還剩9張還剩余票:6張還剩余票:6張二號窗口賣出一張火車票,還剩6張還剩余票:4張三號窗口賣出一張火車票,還剩4張還剩余票:3張一號窗口賣出一張火車票,還剩5張三號窗口賣出一張火車票,還剩2張還剩余票:2張三號窗口賣出一張火車票,還剩1張還剩余票:1張三號窗口賣出一張火車票,還剩0張余票不足,暫停出售!二號窗口賣出一張火車票,還剩3張余票不足,暫停出售!還剩余票:2張一號窗口賣出一張火車票,還剩-1張余票不足,暫停出售!上面結果，可以清楚地看到，由于三個線程可以同時訪問一個任務，也就是售票任務，會出現火車票還剩-1張這種不合實際的問題，之所以出現是因為假設在某一瞬間，tickets為1時，tickets > 0為true，A線程運行到tickets--這一行代碼，此時還沒有減去1，同時另外一個線程B剛好運行到tickets > 0這一行代碼，判斷成功，開始執行賣票，此時A線程減去一張票，tickets=0，然后B線程又減去一張，則剩-1張。所以此時需要用到同步鎖synchronized。保證某一時刻只能有一個線程執行售票功能。
3.同步代碼
package com.tl.skyLine.thread;/** * Created by tl on 17/3/6. */public class SellTicket {    public static void main(String[] args) {        TicketWindow tw = new TicketWindow();        Thread t1 = new Thread(tw, "一號窗口");        Thread t2 = new Thread(tw, "二號窗口");        Thread t3 = new Thread(tw, "三號窗口");        t1.start();        t2.start();        t3.start();    }}class TicketWindow implements Runnable {    private int tickets = 10;    @Override    public synchronized void run() {        while (true) {            if (tickets > 0) {                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "準備出票,還剩余票:" + tickets + "張");                tickets--;                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "賣出一張火車票,還剩" + tickets + "張");            } else {                System.out.println("余票不足,暫停出售!");//                wait，notify和notifyAll只能在同步控制方法或者同步控制塊里面使用，而sleep可以在任何地方使用                try {                    Thread.sleep(1000 * 60 * 5);                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }            }        }    }}等同于：
class TicketWindow implements Runnable {                                                                                        private int tickets = 10;                                                                                                                                                                                                                               @Override                                                                                                                   public void run() {                                                                                                             while (true) {                                                                                                                  synchronized (this) {                                                                                                           if (tickets > 0) {                                                                                                              System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "準備出票,還剩余票:" + tickets + "張");                                        tickets--;                                                                                                                  System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "賣出一張火車票,還剩" + tickets + "張");                                    } else {                                                                                                                        System.out.println("余票不足,暫停出售!");                                                                       //                wait，notify和notifyAll只能在同步控制方法或者同步控制塊里面使用，而sleep可以在任何地方使用                                                                     try {                                                                                                                           Thread.sleep(1000 * 60 * 5);                                                                                            } catch (InterruptedException e) {                                                                                              e.printStackTrace();                                                                                                    }                                                                                                                       }                                                                                                                       }                                                                                                                       }                                                                                                                       }                                                                                                                       }                                                                                                                           
結果：
一號窗口準備出票,還剩余票:10張一號窗口賣出一張火車票,還剩9張一號窗口準備出票,還剩余票:9張一號窗口賣出一張火車票,還剩8張一號窗口準備出票,還剩余票:8張一號窗口賣出一張火車票,還剩7張一號窗口準備出票,還剩余票:7張一號窗口賣出一張火車票,還剩6張一號窗口準備出票,還剩余票:6張一號窗口賣出一張火車票,還剩5張一號窗口準備出票,還剩余票:5張一號窗口賣出一張火車票,還剩4張一號窗口準備出票,還剩余票:4張一號窗口賣出一張火車票,還剩3張一號窗口準備出票,還剩余票:3張一號窗口賣出一張火車票,還剩2張一號窗口準備出票,還剩余票:2張一號窗口賣出一張火車票,還剩1張一號窗口準備出票,還剩余票:1張一號窗口賣出一張火車票,還剩0張余票不足,暫停出售!
synchronized：
synchronized是java中的關鍵字，是一種同步鎖。它修飾的對象有以下幾種：1. 修飾一個代碼塊，被修飾的代碼塊稱為同步語句塊，其作用的范圍是大括號{}括起來的代碼，作用的對象是調用這個代碼塊的對象；2. 修飾一個方法，被修飾的方法稱為同步方法，其作用的范圍是整個方法，作用的對象是調用這個方法的對象；3. 修改一個靜態的方法，其作用的范圍是整個靜態方法，作用的對象是這個類的所有對象；4. 修改一個類，其作用的范圍是synchronized后面括號括起來的部分，作用主的對象是這個類的所有對象。