JAVA多线程的问题以及处理【转】 (3)

在常见的多线程问题解决中,同步问题的典型示例是“生产者-消费者”模型,也就是生产者线程只负责生产,消费者线程只负责消费,在消费者发现无内容可消费时则睡觉。下面举一个比较实际的例子——生活费问题。

生 活费问题是这样的:学生每月都需要生活费,家长一次预存一段时间的生活费,家长和学生使用统一的一个帐号,在学生每次取帐号中一部分钱,直到帐号中没钱时 通知家长存钱,而家长看到帐户还有钱则不存钱,直到帐户没钱时才存钱。在这个例子中,这个帐号被学生和家长两个线程同时访问,则帐号就是临界资源,两个线 程是同时执行的,当每个线程发现不符合要求时则等待,并释放分配给自己的CPU执行时间,也就是不占用系统资源。实现该示例的代码为:

package syn4;

/**

* 测试类

*/

public class TestAccount {

public static void main(String[] args) {

Accout a = new Accout();

StudentThread s = new StudentThread(a);

GenearchThread g = new GenearchThread(a);

}

}

package syn4;

/**

* 模拟学生线程

*/

public class StudentThread extends Thread {

Accout a;

public StudentThread(Accout a){

this.a = a;

start();

}

public void run(){

try{

while(true){

Thread.sleep(2000);

a.getMoney(); //取钱

}

}catch(Exception e){}

}

}

package syn4;

/**

* 家长线程

*/

public class GenearchThread extends Thread {

Accout a;

public GenearchThread(Accout a){

this.a = a;

start();

}

public void run(){

try{

while(true){

Thread.sleep(12000);

a.saveMoney(); //存钱

}

}catch(Exception e){}

}

}

package syn4;

/**

* 银行账户

*/

public class Accout {

int money = 0;

/**

* 取钱

* 如果账户没钱则等待,否则取出所有钱提醒存钱

*/

public synchronized void getMoney(){

System.out.println("准备取钱!");

try{

if(money == 0){

wait(); //等待

}

//取所有钱

System.out.println("剩余:" + money);

money -= 50;

//提醒存钱

notify();

}catch(Exception e){}                

}

/**

* 存钱

* 如果有钱则等待,否则存入200提醒取钱

*/

public synchronized void saveMoney(){

System.out.println("准备存钱!");

try{

if(money != 0){

wait(); //等待

}

//取所有钱

money = 200;

System.out.println("存入:" + money);

//提醒存钱

notify();

}catch(Exception e){}                

}

}

该程序的一部分执行结果为:

准备取钱!

准备存钱!

存入:200

剩余:200

准备取钱!

剩余:150

准备取钱!

剩余:100

准备取钱!

剩余:50

准备取钱!

准备存钱!

存入:200

剩余:200

准备取钱!

剩余:150

准备取钱!

剩余:100

准备取钱!

剩余:50

准备取钱!

在该示例代码中,TestAccount类是测试类,主要实现创建帐户Account类的对象,以及启动学生线程StudentThread和启动家长线程GenearchThread。在StudentThread线程中,执行的功能是每隔2秒中取一次钱,每次取50元。在GenearchThread线程中,执行的功能是每隔12秒存一次钱,每次存200。这样存款和取款之间不仅时间间隔存在差异,而且数量上也会出现交叉。而该示例中,最核心的代码是Account类的实现。

         在Account类中,实现了同步控制功能,在该类中包含一个关键的属性money,该属性的作用是存储帐户金额。在介绍该类的实现前,首先介绍一下两个同步方法——wait和notify方法的使用,这两个方法都是Object类中的方法,也就是说每个类都包含这两个方法,换句话说,就是Java天生就支持同步处理。这两个方法都只能在synchronized修饰的方法或语句块内部采用被调用。其中wait方法的作用是使调用该方法的线程休眠,也就是使该线程退出CPU的等待队列,处于冬眠状态,不执行动作,也不占用CPU排队的时间,notify方法的作用是唤醒一个任意该对象的线程,该线程当前处于休眠状态,至于唤醒的具体是那个则不保证。在Account类中,被StudentThread调用的getMoney方法的功能是判断当前金额是否是0,如果是则使StudentThread线程处于休眠状态,如果金额不是0,则取出50元,同时唤醒使用该帐户对象的其它一个线程,而被GenearchThread线程调用的saveMoney方法的功能是判断当前是否不为0,如果是则使GenearchThread线程处于休眠状态,如果金额是0,则存入200元,同时唤醒使用该帐户对象的其它一个线程。

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