Java实战之多线程模拟站点售票

一、实验题目

二、分析

哦吼，这次的实验题目是一道非常经典的多线程买票问题。题目要求我们创建5个线程来模拟卖票，当然这其中就包含多线程存在也就是我们要解决的问题，重复卖票和超额卖票。即多个窗口卖出同一张票以及窗口卖出非正数编号的票。

不过这个问题可以先放一下，我们先来创建基础的线程模型，并在主方法中创建五个线程让他们跑起来；

话不多说，上代码。

public class Ticket {

	public static void main(String[] args) {
		
		for(int i = 1;i <= 5;i++) {
			//创建5个线程并启动他们
			//注意一定要使用Thread类创建线程并使用start方法启动
			//而不是直接创建TicketSeller对象调用run方法!!!!!!
			new Thread(new TicketSeller(i)).start();
		}
	}
}

//售票类，实现Runnable接口，可以作为线程执行对象
class TicketSeller implements Runnable{

	//该售票窗口编号
	private int code;
	
	public TicketSeller(int code) {
		this.code = code;
	}
	
	@Override
	public void run() {
		for(int i = 0;i < 5;i++) {
			System.out.println(code + "号窗口");
			
			//为了使线程能够交替执行，打印完成语句让线程休眠一小会
			try {
				Thread.sleep(300);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
}

代码的含义和需要注意的点都在注释里面了，一定要看注释！！！

运行结果就是：

后面太长了就不放了。。。。

完成了基础的多线程框架搭建后，我们来为每个线程执行过程中加入卖票的程序

首先要解决的一个问题是：票存在哪里？。毋庸置疑的是由于是多线程并发的售票，因此票这个变量一定是被多个线程所共享的，而不能是每个线程对象自己的属性。

一个可行的方案是在TicketSellet类中定义静态的票计数，这样所有的线程访问票的时候访问的都是同一个票计数变量。

另一个可行方案是使用一个对象管理票，票计数是这个对象的成员，并且让每个TicketSeller持有相同的对象。那么多个线程也同样共享票计数。

当然，可行的方案还有很多，现在我们先来实现第一种，在之后的改进中，我们还会用到第二种。

先来一个没有加锁的写法，看看他的问题

//售票类，实现Runnable接口，可以作为线程执行对象
class TicketSeller implements Runnable{

	//票数
	private static int tickets = 100;
	
	//该售票窗口编号
	private int code;
	
	public TicketSeller(int code) {
		this.code = code;
	}
	
	@Override
	public void run() {
			
		//如果有票就一直卖
		while(tickets > 0) {
			System.out.println(code + "_____" + tickets--);
			
			//卖过票之后休眠一小会等待其他线程操作
			try {
				Thread.sleep(100);
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
			
	}
	
}

这段不加锁的代码会遇到许多很尴尬的问题，首先一个，多线程之间的重复卖票：

除了重复卖票，还有超额卖票的行为：

这当然是不能容忍的，解决办法是在卖票过程对tickets变量加锁，使得每次只能有一个线程进入卖票的环节而其他线程只能循环等待：

但是这样处理并不能完全结局上面的问题，尽管每次只能一个线程进入卖票阶段阻止了重复卖票。但是超额卖票的行为依旧会发生：

好嘛，这次非常严重

原因吗其实并不复杂，我们加锁只是能阻止多个进程进入卖票程序，但是会有其他程序达成判断条件，执行到卖票程序之前等待进入，如果一个线程将票卖完而此时有其他程序刚好等待进入，那么就会出现上面的情况。

所以我们还需要加上一道保险：

经过这样的处理，票子就可以放心的卖出而不用担心重或者卖超了

三、完整代码：

public class Ticket {

	public static void main(String[] args) {
		
		for(int i = 1;i <= 5;i++) {
			//创建5个线程并启动他们
			//注意一定要使用Thread类创建线程并使用start方法启动
			//而不是直接创建TicketSeller对象调用run方法!!!!!!
			new Thread(new TicketSeller(i)).start();
		}
	}
}

//售票类，实现Runnable接口，可以作为线程执行对象
class TicketSeller implements Runnable{

	//票数
	private static int tickets = 100;

	//同步锁
	private static Object lock = new Object();
	
	//该售票窗口编号
	private int code;
	
	public TicketSeller(int code) {
		this.code = code;
	}
	
	@Override
	public void run() {
			
		//如果有票就一直卖
		while(tickets > 0) {
			synchronized (lock) {
				
				//如果票卖完了则跳出
				if(tickets <= 0) {
					break;
				}
				
				System.out.println(code + "_____" + tickets--);
				
				//卖过票之后休眠一小会等待其他线程操作
				try {
					Thread.sleep(100);
				} catch (InterruptedException e) {
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				}
			}
		}
			
	}
	
}

在前面我们还提出了另一种方案，就是使用一个对象管理票的售卖。这种方案就不展开啰嗦了，直接上代码：

public class Ticket {

	public static void main(String[] args) {
		//创建一个票管理对象，票数为100
		TicketSet ts = new TicketSet(100);
	
		//创建5个线程，使用同一个票管理对象
		for(int i = 1;i <= 5;i++) {
			new Thread(new TicketSeller(ts, i)).start();
		}
	}
}

//票管理类
class TicketSet{
	
	//票数
	private int tickets;
	
	public TicketSet(int tickets) {
		this.tickets = tickets;
	}
	
	
	private boolean hasTicket() {
		return tickets > 0;
	}
	
	//售票方法，使用同步锁，每次只能有一个线程访问该方法
	//返回结果为是否卖出去票
	synchronized public boolean sellTicket(int code) {
		if(hasTicket()) {
			System.out.println(code + "_____" + tickets--);
			return true;
		}else {
			return false;
		}
	}
}

//售票类
class TicketSeller implements Runnable{
	//票管理对象
	private TicketSet ts;

	private int code;
	
	public TicketSeller(TicketSet ts,int code) {
		this.ts = ts;
		this.code = code;
	}

	@Override
	public void run() {
		//尝试调用票管理的售票方法，售票成功后休眠一小会
		while(ts.sellTicket(code)){
			try {
				Thread.sleep(100);
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
}

到此这篇关于Java实战之多线程模拟站点售票的文章就介绍到这了,更多相关多线程模拟站点售票内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！