5.2 线程实际案例练习

---

---

1.概述

接下来我们通过一个售票案例的实际操作来深入理解线程的相关应用；

需求：设计4个售票窗口，总计售票100张，使用多线程的方式进行售卖，当票售完后，停止售卖，在控制台打印具体为哪个线程售卖了第多少张票；

2.实现方案一：继承Thread

首先，我们通过简单的方法——继承Thread类来实现这一功能；

2.1 代码实现

package partFour;
/*设计多线程编程模型，4个窗口购机售票100张* 本方案使用多线程编程方案1，继承Thread类的方式来完成*/
public class TestThreat {public static void main(String[] args) {//5.创建多个线程对象TicketsThread t1 = new TicketsThread();TicketsThread t2= new TicketsThread();TicketsThread t3 = new TicketsThread();TicketsThread t4 = new TicketsThread();//6.以多线程的方式启动t1.start();t2.start();t3.start();t4.start();}
}
//1.自定义多线程售票类，继承Thread
class TicketsThread extends Thread{//3.定义变量，保存要卖的票数,需要设置静态，不然4个线程对象每个线程对象都会有100张票/*4个线程对象每个线程对象售票400张，原因是创建了4次对象，各自操作各自的成员变量* 解决：让所有对象共享同一个数据，票数需要设置为静态*/static int tickets = 100;//2.重新run方法@Overridepublic void run(){//4.1循环卖票，使用while循环，方便后续演示容易出错的位置while (true){//7.让每个线程经历休眠，增加线程状态切换频率与出错的概率//问题1：产生重卖的现象，同一张票卖给多人//问题2：产生了超卖的现象，超出了规定的票数100，出现了0，-1，-2try {Thread.sleep(10);//让当前线程休眠10ms} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//4.2打印当前正在卖票的线程名称，并且票数-1System.out.println(getName()+"="+tickets--);//4.3做判断，如果没有票了，就退出死循环if (tickets<=0) break;//注意，死循环一定要设置出口}}
}

2.2 代码分析

1. 每次创建线程对象，都会生成一个tickets变量值是100，创建4次对象就生成了400张票了。不符合需求，怎么解决呢？
   能不能把tickets变量在每个对象间共享，就保证多少个对象都是卖这100张票。
   解决方案: 用静态修饰
2. 产生超卖，0 张 、-1张、-2张。
3. 产生重卖，同一张票卖给多人。
4. 多线程安全问题是如何出现的？常见情况是由于线程的随机性+访问延迟。
5. 以后如何判断程序有没有线程安全问题？
   在多线程程序中 + 有共享数据 + 多条语句操作共享数据就一定会有线程的并发安全问题，就一定考虑如何避免或解决这个问题；
   在目前，我们只能考虑使用同步锁解决；

3.实现方案二：实现Runnable接口

接下来，我们将使用更复杂一点的Runnable接口来实现此功能；

3.1 代码实现

package partFour;
/*需求：设计多线程编程模型，4个窗口共计售票100张* 本方案使用多线程编程方案2，实现Runnable接口的方式来完成*/
public class TestRunnable {public static void main(String[] args) {//5.创建Runnable接口的实现类对象，作为目标业务对象TicketsRunnable target = new TicketsRunnable();//6.创建多个Thread类线程对象，并将target业务交给多个线程对象来处理Thread t1 = new Thread(target);Thread t2 = new Thread(target);Thread t3 = new Thread(target);Thread t4 = new Thread(target);//7.以多线程的方式启动多个线程对象t1.start();t2.start();t3.start();t4.start();}
}//1.自定义多线程类实现Runnable接口
class TicketsRunnable implements Runnable{//3.定义一个成员变量，用来保存票数100/*由于自定义类对象只创建了一次，所以票数被所有线程对象Thread共享* 不需要添加static，只卖了100张票，不会卖400次*/int tickets = 100;//2.添加接口中未实现的方法，方法里是我们的业务@Overridepublic void run(){//4.1循环卖票while (true){//8.让每个线程经历休眠，增加线程状态切换频率与出错的概率//问题1：产生重卖的现象，同一张票卖给多人//问题2：产生了超卖的现象，超出了规定的票数100，出现了0，-1，-2try {Thread.sleep(10);//让当前线程休眠10ms} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//4.2打印当前正在售票的线程名称 & 票数-1System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"="+tickets--);//4.3设置死循环的出口，没票了就停止卖票if(tickets<=0)break;}}
}

3.2 代码分析

1. 实现Runnable接口中，因为只创建了一个对象，所以并不会生成多个tickets变量的值，所以此处我们不需要使用静态来修饰变量
2. 同样产生超卖，0 张 、-1张、-2张。
3. 同样产生重卖，同一张票卖给多人。
4. 同样产生线程的并发安全问题；

4.实现方案三：构建线程池

如果在程序中创建大量的生命周期很短的线程，这会对性能产生比较大的影响，构建一个新的线程还算是一个比较大的开销；

此时，我们可以利用线程池很好的去解决这个问题，这样我们就不必将每个任务都映射到一个单独的线程上了。

线程池中会包含很多准备运行的线程，为线程池提供一个Runnable，就会有一个线程调用run方法，当run方法执行完毕后，线程并不会死亡，而是继续在池中等待下一个请求的调用。

我们通常使用Executors用来辅助创建线程池的工具类，常用的方法是：newFixedThreadPoo(int)，这个方法可以帮我们创建指定数目线程的线程池；

4.1 代码实现

package partFour;import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;/* 本类用于回顾多线程售票案例2*/
public class TestRunnablevPool {public static void main(String[] args) {//1.创建实现类也就是目标业务对象TicktRunnable2 target = new TicktRunnable2();//2.使用Excutors创建最多包含5个线程的线程池--ExcutorService/*Executors是用来辅助创建线程池的工具类* 常用的方法是：newFixedThreadPoo(int)这个方法可以帮我们创建指定书目线程的线程池*/ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5);//3.使用循环，启动线程for(int i=0; i<5; i++){/*execute让线程池中的线程来执行业务* 每次调用这个方法，都会将一个线程加到就绪队列中* 这个方法的参数，就是我们要执行的具体业务，也就是目标业务类对象target*/pool.execute(target);}}
}//1.创建接口实现类，作为目标业务量
class TicktRunnable2 implements Runnable{//3.1定义票数int tickets = 100;//8.注意在外部添加一个唯一的对象，Object o = new Object();//2.添加父接口中未实现的抽象方法，里面是业务@Overridepublic void run() {//3.2循环卖票while (true) {if (tickets>0)//7.为了增加线程状态切换概率与出错频率，在售票前休眠10毫秒try {Thread.sleep(10);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("窗口" + Thread.currentThread().getName() + "售票" + tickets--);if (tickets <= 0) break;}}
}

4.2 代码分析

1. 通过构建线程池可以很好的解决资源浪费的问题
2. 虽然使用了双重校验，但还是存在超卖，重卖的问题