问题:
同时运行的几个线程需要共享一个数据,并且要考虑到彼此的状态和动作。
例如,当一个线程对共享的数据进行操作时,在没有完成相关操作之前,不允许其他线程打断它,否则会破坏数据的完整性。也就是说,被多个线程共享的数据在同一时刻只允许一个线程处于操作之中。
实现原理:
为了保证线程安全,使用“锁旗标”;
当线程A获得了一个对象的锁旗标后,线程B若也想获得该对象的锁旗标,就必须等待线程A完成规定的操作并释放出锁旗标后,才能获得该对象的锁旗标,并执行线程B中的操作。
代码实现:
public class ProducerAndConsumer { /** * 假定开始售票处并没有票,一个线程往里存票,另一个线程则往外卖票。 * 新建一个票类对象,让存票和售票线程都访问它。 * 两个线程共享同一个数据对象来实现对同一份数据的操作 */ public static void main(String[] args) { Tickets t=new Tickets(10); //新建一个票类对象,总票数作为参数 new Producer(t).start(); //以票类对象为参数创建存票线程对象,并启动 new Consumer(t).start();//以同一个票类对象为参数创建售票线程,并启动 } } //票类 class Tickets{ int number=0; //票号 int size; //总票数 boolean available=false; //表示目前是否有票可售 public Tickets(int size){this.size=size;}//构造函数,传入总票数参数 } //存票线程 class Producer extends Thread{ Tickets t=null; public Producer(Tickets t){this.t=t;}//构造函数:以一个票类为参数 @Override public void run() { while(t.number<t.size){//限制循环条件为存票序号小于总票数 synchronized(t){//申请对象t的锁旗标 System.out.println("Producer puts ticket "+(++t.number)); t.available=true;//可以买票 }//自动释放锁旗标 } } } //售票线程 class Consumer extends Thread{ Tickets t=null; int i=0; public Consumer(Tickets t){//构造函数:以一个票类对象为参数 this.t=t; } public void run(){ synchronized(t){ while(i<t.size){ //循环条件为售票序号小于总票数 if(t.available==true && i<=t.number){ //有票可售且小于目前票序号 System.out.println("consumer buys ticket "+(++i)); } if(i==t.number){//当票已售到当前序号,则不可售 t.available=false; } } } } }
一个对象的锁旗标只有一个,所以利用对一个对象锁旗标的争夺,可以实现不同线程的互斥效果。当一个线程获得锁旗标后,需要改锁旗标的其他线程只能处于等待状态。
另外, 也可以将此关键字加在方法上:
//取票方法 public synchronized void sell(){ if(!available){ //如果没有存票,则售票线程等待 try{ wait(); } catch(Exception e){ } System.out.println("consumer buys ticket "+(number)); available=false; notify();//售票唤醒存票线程开始存票 if(number==size){ number=size+1;//在售完最后一张票后,设置一个结束标志 }//number>size表示售票结束 } }
时间: 2024-10-25 11:40:03