java多线程编程的示例分析

这篇文章将为大家详细讲解有关java多线程编程的示例分析，小编觉得挺实用的，因此分享给大家做个参考，希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。

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<Food> foods = new ArrayList<Food>();   // 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: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。

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