java 多線程之synchronized wait/notify解決買票問題

一.Java線程具有五中基本狀態

新建狀態（New）：當線程對象對創建后，即進入了新建狀態，如：Thread t = new MyThread();

就緒狀態（Runnable）：當調用線程對象的start()方法（t.start();），線程即進入就緒狀態。處於就緒狀態的線程，只是說明此線程已經做好了准備，隨時等待CPU調度執行，並不是說執行了t.start()此線程立即就會執行；

運行狀態（Running）：當CPU開始調度處於就緒狀態的線程時，此時線程才得以真正執行，即進入到運行狀態。注：就     緒狀態是進入到運行狀態的唯一入口，也就是說，線程要想進入運行狀態執行，首先必須處於就緒狀態中；

阻塞狀態（Blocked）：處於運行狀態中的線程由於某種原因，暫時放棄對CPU的使用權，停止執行，此時進入阻塞狀態，直到其進入到就緒狀態，才 有機會再次被CPU調用以進入到運行狀態。根據阻塞產生的原因不同，阻塞狀態又可以分為三種：

1.等待阻塞：運行狀態中的線程執行wait()方法，使本線程進入到等待阻塞狀態；

2.同步阻塞 -- 線程在獲取synchronized同步鎖失敗(因為鎖被其它線程所占用)，它會進入同步阻塞狀態；

3.其他阻塞 -- 通過調用線程的sleep()或join()或發出了I/O請求時，線程會進入到阻塞狀態。當sleep()狀態超時、join()等待線程終止或者超時、或者I/O處理完畢時，線程重新轉入就緒狀態。

死亡狀態（Dead）：線程執行完了或者因異常退出了run()方法，該線程結束生命周期。

 

 

二. Java多線程的創建及啟動

1.繼承Thread類，重寫該類的run()方法。

兩個線程同時運行，隨機產生4位隨機字符

import java.util.Random;

public class 多線程 {

    public static Object lock = new Object();

    public static void randomString() {
        String str = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789";
        Random random = new Random();
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            int number = random.nextInt(62);
            sb.append(str.charAt(number));
        }
        System.out.print(sb);
    }

    public static void main(String[] args) {

        new Thread(new myTh1()).start();
        new Thread(new myTh2()).start();

    }

}

class myTh1 extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        while (true) {

            try {
                synchronized (多線程.lock) {
                    多線程.randomString();
                    System.out.print("------"+Thread.currentThread().getName());
                    System.out.println();
                }
                sleep(1000);        
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

class myTh2 extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            try {
                synchronized (多線程.lock) {
                    多線程.randomString();
                    System.out.print("------"+Thread.currentThread().getName());
                    System.out.println();
                }
                sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

2.實現Runnable接口，並重寫該接口的run()方法，該run()方法同樣是線程執行體，創建Runnable實現類的實例，並以此實例作為Thread類的target來創建Thread對象，該Thread對象才是真正的線程對象

主線程和兩個實現Runnable接口的線程同時運行，線程對象只運行5次。

public class 多線程Runnable {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        new Thread(new myTh3()).start();
        new Thread(new myTh4()).start();
            

    }
}
    class myTh3 extends Thread{
        int i=0;
        @Override
        public void run() {
            while (i<5) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
                try {
                    sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {    
                    e.printStackTrace();
                }
                i++;
            }
            
        }

    }
    
    class myTh4 implements Runnable{

        int i=0;
        @Override
        public void run() {
            while (i<5) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
                i++;
            }
        
    }
}

3.synchronized, wait, notify結合:

 

解決問題三個人去買票，張某有20元，李某10元。趙某5元。電影票5元一張，售貨員只有3張5元的

 

/*問題：
 * 三個人去買票，張某有20元，李某10元。趙某5元。
 * 電影票5元一張，售貨員只有3張5元的。
 * 
 * 思路：
 * 張某買了票就會少3張5元的
 * 李某買了票就會少1張5元的
 * 趙某買了票就會多1張5元的
 * 所以有三種情況：
 * 一。趙某先買，張李都可以買
 * 二。張某先買，此時李某買不了，只能等待趙某買了，再買
 * 三。李某先買，此時張某買不了，只能等待趙某買了，再買
 * 
 * 靜態常量：售貨員總錢數 sum=3
 * 
 *     1.創建三個線程分別為張某，李某，趙某
 *     2.判斷此時sum值，合適就買票，減去相應的錢數，不合適就等待。
 */
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class 多線程3 {

    public static int sum = 3;//設置零錢總張數為3張
    public static Object look = new Object();//建立一個鎖

    public static List<Thread> arrayList = new ArrayList<>();//建立集合 保存這三個購買人的線程

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //隨機將趙某李某張某添加到集合中
        arrayList.add(new li());
        arrayList.add(new zhang());
        arrayList.add(new zhao());

        //通過迭代器遍歷集合
        Iterator<Thread> iterator = arrayList.iterator();

        while (iterator.hasNext()) {
            //獲取線程
            Thread t = iterator.next();
            //線程啟動
            t.start();
            //線程睡眠
            t.sleep(2000);
        }

    }
}
/**
 * 張某線程
 * @author Administrator
 *
 */
class zhang extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        //因為要判斷等待和喚醒，並且操作sum，所以在此處加鎖
        synchronized (多線程3.look) {
            while (多線程3.sum < 3) {
                try {
                    System.out.println("因為此時零錢不足："+多線程3.sum+"張");
                    System.out.println("所以張某沒買到電影票，等待購買");
                    多線程3.look.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }  if (多線程3.sum > 2) {
                多線程3.sum = 多線程3.sum - 3;
                多線程3.look.notify();
                System.out.println("張某買到了電影票");
                System.out.println("此時零錢數為："+多線程3.sum+"張");
            }
        }
    }
}
/**
 * 李某線程
 * @author Administrator
 *
 */
class li extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        synchronized (多線程3.look) {
            while (多線程3.sum < 1) {
                try {
                    System.out.println("因為此時零錢不足："+多線程3.sum+"張");
                    System.out.println("所以李某沒買到電影票，等待購買");
                    多線程3.look.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }  if (多線程3.sum >= 1) {
                多線程3.sum = 多線程3.sum - 1;
                多線程3.look.notify();
                System.out.println("李某買到了電影票");
                System.out.println("此時零錢數為："+多線程3.sum+"張");
            }

        }
    }
}
/**
 * 趙某線程
 * @author Administrator
 *
 */
class zhao extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        synchronized (多線程3.look) {
            if (多線程3.sum >= 0) {
                多線程3.sum = 多線程3.sum + 1;
                System.out.println("趙某買到了電影票");
                System.out.println("此時零錢數為："+多線程3.sum+"張");
                多線程3.look.notify();
            }
        }
    }
}

 

全部都是培訓課后習題，最后一個足足搞了半天，希望我寫的沒毛病，求指教。。謝謝大佬。