Java多線程，實現賣電影票的業務

本篇重點：多線程共享資源時發生的互斥問題

一般的我們售賣電影票或者火車票時會有多個窗口同時買票，

我們來看測試代碼：主方法new一個Ticket（一個堆），之后三個線程來啟動（三個窗口買票）

class Ticket implements Runnable{
	private static int ticket=10;
	@Override
	public void run() {
		for(int i=1;i<=100;i++){
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" - 開始買票");
			
			synchronized(this){ //同步代碼塊+對象鎖
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" - 買了第"+ticket+"張票");
				ticket--;
			}
			
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" - 結束買票");
			
			if(ticket<=0){break;}
		}
	}
}
public class Demo {
	public static void main(String[] args) {
		Ticket ticket=new Ticket();
		new Thread(ticket,"1號窗口").start();
		new Thread(ticket,"2號窗口").start();
		new Thread(ticket,"3號窗口").start();
	}
}

　　同步塊內的代碼是原子性的，在沒有執行完所有語句時是不會出讓CPU的。

在分析以上代碼前，我們先簡化模型。

class Ticket implements Runnable{
	@Override
	public void run() {
		for(int i=1;i<=5;i++){
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" - A");
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" - B");
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" - C");
		}
	}
}
public class Demo {
	public static void main(String[] args) {
		Ticket ticket=new Ticket();
		new Thread(ticket,"t1").start();
		new Thread(ticket,"t2").start();
		new Thread(ticket,"t3").start();
	}
}

　　運行如圖：

t1 - A
t2 - A
t3 - A
t3 - B
t1 - B
t3 - C
t2 - B
t2 - C
t3 - A
t1 - C
t1 - A
t1 - B
t1 - C
t3 - B
t3 - C
t3 - A
t2 - A
t3 - B
t1 - A
t3 - C
t2 - B
t3 - A
t1 - B
t3 - B
t2 - C
t3 - C
t1 - C
t3 - A
t2 - A
t2 - B
t2 - C
t2 - A
t2 - B
t2 - C
t2 - A
t2 - B
t3 - B
t1 - A
t3 - C
t2 - C
t1 - B
t1 - C
t1 - A
t1 - B
t1 - C

每次運行結果都會不一樣，因為輪流搶占CPU不是我們能控制的。

圖解分析：

 

 

由分析我們得出大概是以一條語句作為基本單位來執行，若多條語句需要作為一個原子性的整理，就需要加互斥鎖。

原理大致如圖：

加鎖的這段區域被稱為“互斥區”，里面的代碼必須整理執行完畢才會釋放鎖，讓其他線程切入進來。

synchronized具有加鎖的功能，實現比較簡單。

我們再看賣票的代碼：

class Ticket implements Runnable{
	private static int ticket=10;
	@Override
	public void run() {
		for(int i=1;i<=100;i++){
			try {
				Thread.sleep(500); //線程休眠500毫秒，以便觀察輸出
			} catch (InterruptedException e) { //需要處理異常
				e.printStackTrace();
			}
			
			synchronized(this){ //同步代碼塊+對象鎖（this表示對象鎖）
				if(ticket<=0){break;}
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 買了第"+ticket+"張票");
				ticket--;
			}
		}
	}
}
public class Demo {
	public static void main(String[] args) {
		Ticket ticket=new Ticket();
		new Thread(ticket,"1號窗口").start();
		new Thread(ticket,"2號窗口").start();
		new Thread(ticket,"3號窗口").start();
	}
}

　　運行如圖：