Java线程协调运行操作实例详解

时间:2021-04-02 人气:0

本文实例讲述了Java线程协调运行操作。分享给大家供大家参考，具体如下：

一点睛

借助于Object类提供的wait()、notify()和notifyAll()三个方法，可实现Java线程协调运行。这三个方法并不属于Thread类，而是属于Object类。但这三个方法必须同步监视器对象调用。

关于这三个方法的解释如下：

wait()：导致当前线程等待，直到其他线程调用该同步监视器的notify()方法或notifyAll()方法来唤醒该线程。该wait()方法有三种形式：无时间参数的wait（一直等待，直到其他线程通知），带毫秒参数的wait和带毫秒、微秒参数的wait（这两种方法都是等待指定时间后自动苏醒）。调用wait()方法的当前线程会释放对该同步监视器的锁定。
notify()：唤醒在此同步监视器上等待的单个线程。如果所有线程都在此同步监视器上等待，则会选择唤醒其中一个线程。选择是任意性的。只有当前线程放弃对该同步监视器的锁定后（使用wait()方法），才可以执行被唤醒的线程。
notifyAll()：唤醒在此同步监视器上等待的所有线程。只有当前线程放弃对该同步监视器的锁定后，才可以执行被唤醒的线程。

对于使用synchronized修饰的同步方法，因为该类的默认实例（this）就是同步监视器，所以可以直接调用这三个方法。

对于使用synchronized修饰的同步块，同步监视器是synchronized后括号里的对象，所以必须使用该对象调用这三个方法。

二实战

1 Account类

public class Account
{
   // 封装账户编号、账户余额的两个成员变量
   private String accountNo;
   private double balance;
   // 标识账户中是否已有存款的旗标
   private boolean flag = false;
   public Account(){}
   // 构造器
   public Account(String accountNo , double balance)
   {
      this.accountNo = accountNo;
      this.balance = balance;
   }
   // accountNo的setter和getter方法
   public void setAccountNo(String accountNo)
   {
      this.accountNo = accountNo;
   }
   public String getAccountNo()
   {
      return this.accountNo;
   }
   // 因此账户余额不允许随便修改，所以只为balance提供getter方法，
   public double getBalance()
   {
      return this.balance;
   }
   public synchronized void draw(double drawAmount)
   {
      try
      {
        // 如果flag为假，表明账户中还没有人存钱进去，取钱方法阻塞
        if (!flag)
        {
           wait();
        }
        else
        {
           // 执行取钱
           System.out.println(Thread.currentThread().getName()
              + " 取钱:" + drawAmount);
           balance -= drawAmount;
           System.out.println("账户余额为：" + balance);
           // 将标识账户是否已有存款的旗标设为false。
           flag = false;
           // 唤醒其他线程
           notifyAll();
        }
      }
      catch (InterruptedException ex)
      {
        ex.printStackTrace();
      }
   }
   public synchronized void deposit(double depositAmount)
   {
      try
      {
        // 如果flag为真，表明账户中已有人存钱进去，则存钱方法阻塞
        if (flag)       //①
        {
           wait();
        }
        else
        {
           // 执行存款
           System.out.println(Thread.currentThread().getName()
              + " 存款:" + depositAmount);
           balance += depositAmount;
           System.out.println("账户余额为：" + balance);
           // 将表示账户是否已有存款的旗标设为true
           flag = true;
           // 唤醒其他线程
           notifyAll();
        }
      }
      catch (InterruptedException ex)
      {
        ex.printStackTrace();
      }
   }
   // 下面两个方法根据accountNo来重写hashCode()和equals()方法
   public int hashCode()
   {
      return accountNo.hashCode();
   }
   public boolean equals(Object obj)
   {
      if(this == obj)
        return true;
      if (obj !=null
        && obj.getClass() == Account.class)
      {
        Account target = (Account)obj;
        return target.getAccountNo().equals(accountNo);
      }
      return false;
   }
}

2 DrawThread线程类

public class DrawThread extends Thread
{
   // 模拟用户账户
   private Account account;
   // 当前取钱线程所希望取的钱数
   private double drawAmount;
   public DrawThread(String name , Account account
      , double drawAmount)
   {
      super(name);
      this.account = account;
      this.drawAmount = drawAmount;
   }
   // 重复100次执行取钱操作
   public void run()
   {
      for (int i = 0 ; i < 100 ; i++ )
      {
        account.draw(drawAmount);
      }
   }
}

3 DepositThread线程类

public class DepositThread extends Thread
{
   // 模拟用户账户
   private Account account;
   // 当前取钱线程所希望存款的钱数
   private double depositAmount;
   public DepositThread(String name , Account account
      , double depositAmount)
   {
      super(name);
      this.account = account;
      this.depositAmount = depositAmount;
   }
   // 重复100次执行存款操作
   public void run()
   {
      for (int i = 0 ; i < 100 ; i++ )
      {
        account.deposit(depositAmount);
      }
   }
}

4 测试类

public class DrawTest
{
   public static void main(String[] args)
   {
      // 创建一个账户
      Account acct = new Account("1234567" , 0);
      new DrawThread("取钱者" , acct , 800).start();
      new DepositThread("存款者甲" , acct , 800).start();
      new DepositThread("存款者乙" , acct , 800).start();
      new DepositThread("存款者丙" , acct , 800).start();
   }
}

三运行结果

......
存款者甲存款:800.0
账户余额为：800.0
取钱者取钱:800.0
账户余额为：0.0
存款者丙存款:800.0
账户余额为：800.0
取钱者取钱:800.0
账户余额为：0.0
存款者甲存款:800.0
账户余额为：800.0

四说明

运行该程序，可以看到存款者线程、取钱者线程交替执行的情形，每当存款者向账户中存入800元之后，取钱这线程立即从账户中取出这笔钱。存款完成后账户余额总是800元，取钱结束后账户余额总是0元。

三个存款者线程随机地向账户中存款，只有一个取钱者线程执行取钱操作。只有当取钱者取钱后，存款者才可以存款；同理，只有存款者存款后，取钱这线程才可以取钱。

程序最后被阻塞无法继续向下执行，这是因为3个存款者线程共300次存款操作，但1个取钱者线程只有100次操作，所以程序最后被阻塞。

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希望本文所述对大家java程序设计有所帮助。

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