Java实战之多线程模拟站点售票

Java实战之多线程模拟站点售票

一、实验题目

二、分析

哦吼，这次的实验题目是一道非常经典的多线程买票问题。题目要求我们创建5个线程来模拟卖票，当然这其中就包含多线程存在也就是我们要解决的问题，重复卖票和超额卖票。即多个窗口卖出同一张票以及窗口卖出非正数编号的票。

不过这个问题可以先放一下，我们先来创建基础的线程模型，并在主方法中创建五个线程让他们跑起来；

话不多说，上代码。

public class Ticket {

public static void main(String[] args) {

for(int i = 1;i <= 5;i++) {

//创建5个线程并启动他们

//注意一定要使用Thread类创建线程并使用start方法启动

//而不是直接创建TicketSeller对象调用run方法!!!!!!

new Thread(new TicketShttp://eller(i)).start();

}

}

}

//售票类，实现Runnable接口，可以作为线程执行对象

class TicketSeller implements Runnable{

//该售票窗口编号

private int code;

public TicketSeller(int code) {

this.code = code;

}

@Override

public void run() {

for(int i = 0;i < 5;i++) {

System.out.println(code + "号窗口");

//为了使线程能够交替执行，打印完成语句让线程休眠一小会

try {

Thread.sleep(300);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

}

代码的含义和需要注意的点都在注释里面了，一定要看注释！！！

运行结果就是：

后面太长了就不放了。。。。

完成了基础的多线程框架搭建后，我们来为每个线程执行过程中加入卖票的程序

首先要解决的一个问题是：票存在哪里？。毋庸置疑的是由于是多线程并发的售票，因此票这个变量一定是被多个线程所共享的，而不能是每个线程对象自己的属性。

一个可行的方案是在TicketSellet类中定义静态的票计数，这样所有的线程访问票的时候访问的都是同一个票计数变量。

另一个可行方案是使用一个对象管理票，票计数是这个对象的成员，并且让每个TicketSeller持有相同的对象。那么多个线程也同样共享QuiLR票计数。

当然，可行的方案还有很多，现在我们先来实现第一种，在之后的改进中，我们还会用到第二种。

先来一个没有加锁的写法，看看他的问题

//售票类，实现Runnable接口，可以作为线程执行对象

class TicketSeller implements Runnable{

//票数

private static int tickets = 100;

//该售票窗口编号

private int code;

public TicketSeller(int code) {

this.code = code;

}

@Override

public void run() {

//如果有票就一直卖

while(tickets > 0) {

System.out.println(code + "_____" + tickets--);

//卖过票之后休眠一小会等待其他线程操作

try {

Thread.sleep(100);

} catch (InterruptedException e) {

// TODO Auto-generated catch block

e.printStackTrace();

}

}

}

}

这段不加锁的代码会遇到许多很尴尬的问题，首先一个，多线程之间的重复卖票：

除了重复卖票，还有超额卖票的行为：

这当然是不能容忍的，解决办法是在卖票过程对tickets变量加锁，使得每次只能有一个线程进入卖票的环节而其他线程只能循环等待：

但是这样处理并不能完全结局上面的问题，尽管每次只能一个线程进入卖票阶段阻止了重复卖票。但是超额卖票的行为依旧会发生：

好嘛，这次非常严重

原因吗其实并不复杂，我们加锁只是能阻止多个进程进入卖票程序，但是会有其他程序达成判断条件，执行到卖票程序之前等待进入，如果一个线程将票卖完而此时有其他程序刚好等待进入，那么就会出现上面的情况。

所以我们还需要加上一道保险：

经过这样的处理，票子就可以放心的卖出而不用担心重或者卖超了

三、完整代码：

public class Ticket {

public static void main(String[] args) {

for(int i = 1;i <= 5;i++) {

//创建5个线程并启动他们

//注意一定要使用Thread类创建线程并使用start方法启动

//而不是直接创建TicketSeller对象调用run方法!!!!!!

new Thread(new TicketSeller(i)).start();

}

}

}

//售票类，实现Runnable接口，可以作为线程执行对象

class TicketSeller implements Runnable{

//票数

private static int tickets = 100;

//同步锁

private static Object lock = new Object();

//该售票窗口编号

private int code;

public TicketSeller(int code) {

this.code = code;

}

@Override

public void run() {

//如果有票就一直卖

while(tickets > 0) {

synchronized (lock) {

//如果票卖完了则跳出

if(tickets <= 0) {

break;

}

System.out.println(code + "_____" + tickets--);

//卖过票之后休眠一小会等待其他线程操作

try {

Thread.sleep(100);

} catch (InterruptedException e) {

// TODO Auto-generated catch block

e.printStackTrace();

}

}

}

}

}

在前面我们还提出了另一种方案，就是使用一个对象管理票的售卖。这种方案就不展开啰嗦了，直接上代码：

public class Ticket {

public static void main(String[] args) {

//创建一个票管理对象，票数为100

TicketSet ts = new TicketSet(100);

//创建5个线程，使用同一个票管理对象

for(int i = 1;i <= 5;i++) {

new Thread(new TicketSeller(ts, i)).start();

}

}

}

//票管理类

class TicketSet{

//票数

private int tickets;

public TicketSet(int tickets) {

this.tickets = tickets;

}

private boolean hasTicket() {

return tickets > 0;

}

//售票方法，使用同步锁，每次只能有一个线程访问该方法

//返回结果为是否卖出去票

synchronized public boQuiLRolean sellTicket(int code) {

if(hasTicket()) {

System.out.println(code + "_____" + tickets--);

return true;

}else {

return false;

}

}

}

//售票类

class TicketSeller implements Runnable{

//票管理对象

private TicketSet ts;

private int code;

public TicketSeller(TicketSet ts,int code) {

this.ts = ts;

this.code = code;

}

@Override

public void run() {

//尝试调用票管理的售http://票方法，售票成功后休眠一小会

while(ts.sellTicket(code)){

try {

Thread.sleep(100);

} catch (InterruptedException e) {

// TODO Auto-generated catch block

e.printStackTrace();

}

}

}

}

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