java多线程编程实例

java多线程编程实例

一.相关知识：

java多线程程序设计到的知识：

（一）对同一个数量进行操作

（二）对同一个对象进行操作

（三）回调方法使用

（四）线程同步，死锁问题

（五）线程通信

等等

二．示例一：三个售票窗口同时出售20张票;

程序分析：

1.票数要使用同一个静态值

2.为保证不会出现卖出同一个票数，要java多线程同步锁。

设计思路：

1.创建一个站台类Station，继承Thread，重写run方法，在run方法里面执行售票操作！售票要使用同步锁：即有一个站台卖这张票时，其他站台要等这张票卖完！

2.创建主方法调用类

（一）创建一个站台类，继承Thread

package com.xykj.threadStation;

public class Station extends Thread {

// 通过构造方法给线程名字赋值

public Station(String name) {

super(name);// 给线程名字赋值

}

// 为了保持票数的一致，票数要静态

static int tick = 20;

// 创建一个静态钥匙

static Object ob = "aa";//值是任意的

// 重写run方法，实现买票操作

@Override

public void run() {

while (tick > 0) {

synchronized (ob) {// 这个很重要，必须使用一个锁，

// 进去的人会把钥匙拿在手上，出来后才把钥匙拿让出来

if (tick > 0) {

System.out.println(getName() + "卖出了第" + tick + "张票");

tick--;

} else {

System.out.println("票卖完了");

}

}

try {

sleep(1000)；//休息一秒

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

}

（二）创建主方法调用类

package com.xykj.threadStation;

public class MainClass {

/**

* java多线程同步锁的使用

* 示例：三个售票窗口同时出售10张票

* */

public static void main(String[] args) {

//实例化站台对象，并为每一个站台取名字

Station station1=new Station("窗口1");

Station station2=new Station("窗口2");

Station station3=new Station("窗口3");

// 让每一个站台对象各自开始工作

station1.start();

station2.start();

station3.start();

}

}

程序运行结果：

窗口1卖出了第20张票

窗口2卖出了第19张票

窗口3卖出了第18张票

窗口3卖出了第17张票

窗口1卖出了第16张票

窗口2卖出了第15张票

窗口3卖出了第14张票

窗口1卖出了第13张票

窗口2卖出了第12张票

窗口2卖出了第11张票

窗口1卖出了第10张票

窗口3卖出了第9张票

窗口3卖出了第8张票

窗口1卖出了第7张票

窗口2卖出了第6张票

窗口3卖出了第5张票

窗口1卖出了第4张票

窗口2卖出了第3张票

窗口3卖出了第2张票

窗口1卖出了第1张票

票卖完了

可以看到票数是不会有错的！

三．示例二：两个人AB通过一个账户A在柜台取钱和B在ATM机取钱！

程序分析：钱的数量要设置成一个静态的变量。两个人要取的同一个对象值

（一）创建一个Bank类

package com.xykj.bank;

public class Bank {

// 假设一个账户有1000块钱

static int money = 1000;

// 柜台Counter取钱的方法

public void Counter(int money) {// 参数是每次取走的钱

Bank.money -= money;//取钱后总数减少

System.out.println("A取走了" + money + "还剩下" + (Bank.money));

}

// ATM取钱的方法

public void ATM(int money) {// 参数是每次取走的钱

Bank.money -= money;//取钱后总数减少

System.out.println("B取走了" + money + "还剩下" + (Bank.money));

}

}

（二）创建一个PersonA类

package com.xykj.bank;

public class PersonA extends Thread {

// 创建银行对象

Bank bank;

// 通过构造器传入银行对象，确保两个人进入的是一个银行

public PersonA(Bank bank) {

this.bank = bank;

}

//重写run方法，在里面实现使用柜台取钱

@Override

public void run() {

while (Bank.money >= 100) {

bank.Counter(100);// 每次取100块

try {

sleep(100);// 取完休息0.1秒

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

}

（三）创建一个PersonB类

package com.xykj.bank;

public class PersonB extends Thread {

// 创建银行对象

Bank bank;

// 通过构造器传入银行对象，确保两个人进入的是一个银行

public PersonB(Bank bank) {

this.bank = bank;

}

// 重写run方法，在里面实现使用柜台取钱

@Override

public void run() {

while (Bank.money >= 200) {

bank.ATM(200);// 每次取200块

try {

sleep(100);// 取完休息0.1秒

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

}

（四）创建主方法的调用类

package com.xykj.bank;

public class MainClass {

/**

* 两个人AB通过一个账户A在柜台取钱和B在ATM机取钱

* */

public static void main(String[] args) {

// 实力化一个银行对象

Bank bank = new Bank();

// 实例化两个人，传入同一个银行的对象

PersonA pA = new PersonA(bank);

PersonB pB = new PersonB(bank);

// 两个人开始取钱

pA.start();

pB.start();

}

}

运行结果：

可以看到取完就停止运行了。

四．示例三：龟兔赛跑问题

龟兔赛跑：20米//只要为了看到效果，所有距离缩短了

要求：

1.兔子每秒0.5米的速度，每跑2米休息10秒，

2.乌龟每秒跑0.1米，不休息

3.其中一个跑到终点后另一个不跑了！

程序设计思路：

1.创建一个Animal动物类，继承Thread，编写一个running抽象方法，重写run方法，把running方法在run方法里面调用。

2.创建Rabbit兔子类和Tortoise乌龟类，继承动物类

3.两个子类重写running方法

4.本题的第3个要求涉及到线程回调。需要在动物类创建一个回调接口，创建一个回调对象

（一）创建Animal动物类

package com.xykj.rabbit_tortoise;

public abstract class Animal extends Thread{

public double length=20;//比赛的长度

public abstract void runing();//抽象方法需要子类实现

//在父类重写run方法，在子类只要重写running方法就可以了

@Override

public void run() {

super.run();

while (length>0) {

runing();

}

}

//在需要回调数据的地方（两个子类需要），声明一个接口

public static interface Calltoback{

public void win();

}

//2.创建接口对象

public Calltoback calltoback;

}

（二）创建Rabbit兔子类

package com.xykj.rabbit_tortoise;

public class Rabbit extends Animal {

public Rabbit() {

setName("兔子");// Thread的方法，给线程赋值名字

}

// 重写running方法，编写兔子的奔跑操作

@Override

public void runing() {

// 跑的距离

double dis = 0.5;

length -= dis;//跑完后距离减少

if (length <= 0) {

length = 0;

System.out.println("兔子获得了胜利");

//给回调对象赋值，让乌龟不要再跑了

if (calltoback != null) {

calltoback.win();

}

}

System.out.println("兔子跑了" + dis + "米，距离终点还有" + (int)length + "米");

if (length % 2 == 0) {// 两米休息一次

try {

sleep(1000);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

}

（三）创建Tortoise乌龟类

package com.xykj.rabbit_tortoise;

public class Tortoise extends Animal {

public Tortoise() {

setName("乌龟");// Thread的方法，给线程赋值名字

}

// 重写running方法，编写乌龟的奔跑操作

@Override

public void runing() {

// 跑的距离

double dis = 0.1;

length -= dis;

if (length <= 0) {

length = 0;

System.out.println("乌龟获得了胜利");

// 让兔子不要在跑了

if (calltoback != null) {

calltoback.win();

}

}

System.out.println("乌龟跑了" + dis + "米，距离终点还有" + (int) length + "米");

try {

sleep(100);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

（四）创建一个让动物线程停止的类，这里要实现回调接口

package com.xykj.rabbit_tortoise;

import com.xykj.rabbit_tortoise.Animal.Calltoback;

public class LetOneStop implements Calltoback {

// 动物对象

Animal an;

// 获取动物对象，可以传入兔子或乌龟的实例

public LetOneStop(Animal an) {

this.an = an;

}

//让动物的线程停止

@Override

public void win() {

// 线程停止

an.stop();

}

}

（五）创建一个主方法调用类，

package com.xykj.rabbit_tortoise;

public class MainClass {

/**

* 龟兔赛跑：20米

* */

public static void main(String[] args) {

//实例化乌龟和兔子

Tortoise tortoise = new Tortoise();

Rabbit rabbit = new Rabbit();

//回调方法的使用，谁先调用calltoback方法，另一个就不跑了

LetOneStop letOneStop1 = new LetOneStop(tortoise);

rabbit.calltoback = letOneStop1;//让兔子的回调方法里面存在乌龟对象的值，可以把乌龟stop

LetOneStop letOneStop2 = new LetOneStop(rabbit);

tortoise.calltoback = letOneStop2;//让乌龟的回调方法里面存在兔子对象的值，可以把兔子stop

//开始跑

tortoise.start();

rabbit.start();

}

}

运行结果：

可以看到结果兔子赢了。

一般来说兔子获得了胜利是在最后输出的，

但是，由于线程一直在执行所以会出现：

“兔子跑了0.5米，距离终点还有0米”还没来得及输出完，

而“兔子获得了胜利”已经输出完毕了。

五．实例四:

在一个KFC内，服务员负责生产食物，消费者负责消费食物；

当生产到一定数量可以休息一下，直到消费完食物，再马上生产，一直循环

程序涉及到的内容：

1.这设计到java模式思想：生产者消费者模式

2.要保证操作对象的统一性，即消费者和服务者都是跟同一个KFC发生关系的，KFC只能new一次

3.this.notifyAll();和this.wait();一个是所有唤醒的意思，一个是让自己等待的意思；

比如本题中，生产者生产完毕后，先所有唤醒（包括消费者和生产者），再让所有自己（生产者）等待

这时，消费者开始消费，直到食材不够，先所有唤醒（包括消费者和生产者），再让所有自己（消费者）等待

一直执行上面的操作的循环

4.生产者和消费者都要继承Thread，才能实现多线程的启动

程序设计的步骤思路：

1.创建一个食物类Food，有存放/获取食物的名称的方法

2.创建一个KFC类，有生产食物和消费食物的方法

3.创建一个客户类Customer，继承Thread，重写run方法，在run方法里面进行消费食物操作

4.创建一个服务员类Waiter，继承Thread，重写run方法，在run方法里面进行生产食物的操作

5.创建主方法的调用类

（一）创建一个食物类Food

package com.xykj.producer_consumer;

public class Food {

String name="";

//通过构造方法传入食物的名字

public Food(String name) {

this.name=name;

}

//get、set 方法

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

}

（二）创建一个KFC类

package com.xykj.producer_consumer;

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

public class KFC {

//食物的种类

String[] names = { "薯条", "烧板", "鸡翅", "可乐" };

//生产的最大值，到达后可以休息

static final int Max = 20;

//存放食物的集合

List foods = new ArrayList();

// 生产食物的方法

public void prod(int index) {

synchronized (this) {

// 如果食物数量大于20

while (foods.size() > Max) {

System.out.println("食材够了");

this.notifyAll();//这个唤醒是针对生产者和消费者，有all

try {

String name=Thread.currentThread().getName();

this.wait();//这个唤醒是针对生产者，没有all

System.out.println("生产者："+name);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

// 开始生产食物食物//有一点要注意的

System.out.println("开始生产食物");

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

Food food = new Food(names[(int) (Math.random() * 4)]);

foods.add(food);

System.out.println("生产了" + food.getName() + foods.size());

}

}

}

// 消费食物的方法

public void consu(int index) {

synchronized (this) {

while (foods.size() < index) {

System.out.println("食材不够了");

this.notifyAll();//这个唤醒是针对生产者和消费者，有all

try {

String name=Thread.currentThread().getName();

this.wait();//这个唤醒是针对消费者，没有all

System.out.println("消费者："+name);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

// 足够消费

System.out.println("开始消费");

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

Food food = foods.remove(foods.size() - 1);

System.out.println("消费了一个" + food.getName() + foods.size());

}

}

}

}

（三）创建一个客户类Customer

package com.xykj.producer_consumer;

public class Customers extends Thread{

KFC kfc;

//KFC要传入，保证每一个服务员和用户在同一个KFC对象内

public Customers(KFC kfc) {

this.kfc=kfc;

}

@Override

public void run() {

int size=(int)(Math.random()*5);//每次要消费的食物的数量

while (true) {

kfc.consu(size);//在消费的方法里面传入参数

}

}

}

（四）创建一个服务员类Waiter

package com.xykj.producer_consumer;

public class Waiter extends Thread{

KFC kfc;

//KFC要传入，保证每一个服务员和用户在同一个KFC对象内

public Waiter(KFC kfc) {

this.kfc=kfc;

}

@Override

public void run() {

int size=(int)(Math.random()*5)+5;//每次生产的数量

while (true) {

kfc.prod(size);//传入每次生产的数量

}

}

}

（五）创建主方法的调用类

package com.xykj.producer_consumer;

public class MainClass {

/**

* 生产者消费者模式

*

* */

public static void main(String[] args) {

// 只实例化一个KFC对象，保证每一个服务员和用户在同一个KFC对象内

KFC kfc = new KFC();

//实例化4个客户对象

Customers c1 = new Customers(kfc);

Customers c2 = new Customers(kfc);

Customers c3 = new Customers(kfc);

Customers c4 = new Customers(kfc);

//实例化3个服务员对象

Waiter waiter1 = new Waiter(kfc);

Waiter waiter2 = new Waiter(kfc);

Waiter waiter3 = new Waiter(kfc);

//让所有的对象的线程都开始工作

waiter1.start();

waiter2.start();

waiter3.start();

c1.start();

c2.start();

c3.start();

c4.start();

}

}

六．示例五：设计四个线程对象对同一个数据进行操作

两个线程执行减操作，两个线程执行加操作。

程序分析：

1.创建一个ThreadAddSub类继承Thread，重写run方法

2.在run方法里面实现加和减的操作，每次操作后睡眠1秒

3.创建主方法调用类

（一）创建一个ThreadAddSub类

package com.xykj.add;

public class ThreadAddSub extends Thread {

//判断要进行的操作

boolean operate = true;

//要操作的数

static int sum = 0;

// 把操作运算通过构造方法传进来

public ThreadAddSub(boolean operate) {

super();

this.operate = operate;

}

@Override

public void run() {

super.run();

while (true) {

if (operate) {

sum+=5;

System.out.println("加后，sum="+sum);

} else {

sum-=4;

System.out.println("减后，sum="+sum);

}

try {

sleep(500);// 睡眠0.5秒

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

}

（二）创建主方法调用类

emptypackage com.xykj.add;

public class MainClass {

/**

* (线程同步)

* */

public static void main(String[] args) {

//创建一个存放ThreadAddSub对象的数组

ThreadAddSub[] tSub=new ThreadAddSub[4];

for (int i = 0; i < tSub.length; i++) {

//把实例化ThreadAddSub对象赋值到数组内

//第一三个是true，二四个是false

tSub[i]=new ThreadAddSub(i%2==0?true:false);

//让线程开始工作

tSub[i].start();

}

}

}

线程示例总结：

代码块锁是一个防止数据发生错误的一个重要手段。

对象的统一性是非常重要的，这要想到对象的传入问题，

要操作的对象只能new一次，其他的操作都是对这个传入的对象进行的，

才能保证数据一致性，完整性和正确性。

练习题目：

1.（多线程）代码实现火车站4个卖票窗口同时买票的场景，输出示例：

窗口1卖票

窗口2卖票

窗口1卖票

...

2.（线程同步）代码实现火车站4个窗口同时卖100张票的代码逻辑，同一个窗口不能卖同一

张张票。

3.（线程通信）小明打算去提款机上取钱，发现卡上没钱，这时候他告知妈妈去存钱，妈妈

存了钱了，告知小明存好了可以取钱了。(PS:gMtJXTAws小明分多次取钱，每次取100，当发现钱不够

100，就等待妈妈存钱，小明他妈每次存2000，当发现钱小于100就存钱，就存钱，并且

通知小明去取钱，当大于100就等待小明钱不够是再存)

4.(线程同步)设计四个线程对象对同一个数据进行操作，两个线程执行减操作，两个线程执行

加操作。

5.（线程通信）制作两个线程对象，要求用同步块的方式使第一个线程运行2次，然后将自己

阻塞起来，唤醒第二个线程，第二个线程再运行2次，然后将自己阻塞起来，唤醒第一个线

程……两个线程交替执行。

6.（线程同步）设计4个线程，其中两个线程每次对j增加1，另外两个线程对j每次减少1。

7.（线程http://通信）子线程循环10次，接着主线程循环100，接着又回到子线程循环10次，接着

再回到主线程又循环100，如此循环50次。

总结

以上就是本文关于java多线程编程实例的全部内容，希望对大家学习Java有所帮助，感兴趣的朋友可以继续参阅本站：浅谈Java多线程的优点及代码示例、Java多线程之线程通信生产者消费者模式及等待唤醒机制代码详解、Java多线程编程实现socket通信示例代码等，有什么问题可以随时留言，会及时回复大家的。感谢朋友们对本站的支持！

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