【23】线程相关扩展习题

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习题一

习题二

习题三

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习题一

/**
 * 银行有一个账户
 * 有两个储户分别向同一个账户存3000元，每次存1000，存三次，每次存完打印账户余额
 *
 * 分析：
 * 1、两个储户线程
 * 2、是否有共享数据：账户，余额
 * 3、是否有线程安全问题
 * 4、需要考虑线程安全问题：同步机制：三种方式
 *
*/

class Account{
    private double balance;
    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    public Account(double balance){
        this.balance=balance;
    }
    //    存钱的方法一
//    public synchronized void deposit(double amt){
    public void deposit(double amt){
//        方法二
        lock.lock();
        try {
            if (amt > 0) {
                balance += amt;
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "存钱成功，余额：" + balance);
            }
        }finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}
class Customer extends Thread{
    private Account acc;

    public Customer(Account acc){
        this.acc=acc;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i=0;i<3;i++){
            acc.deposit(1000);
        }
    }
}
public class AccounTest {

    public static void main(String[] args) {
        Account acc=new Account(0);

        Customer c1=new Customer(acc);
        Customer c2=new Customer(acc);
        c1.setName("甲");
        c2.setName("乙");
        c1.start();
        c2.start();
    }
}

习题二

/**
 * 线程通信的例子：使用两个线程打印1-100，线程1、2交替打印
 * 涉及到的三个方法:
 * wait():一旦执行此方法，当前线程就进入阻塞状态，并释放同步监视器
 * notify():一旦执行此方法，就会唤醒被wait()的一个进程，如果有多个线程被wait，就唤醒优先级最高的
 * notifyAll():一旦执行此方法，就会唤醒所有被wait的线程。
 *
 * 说明：
 * 1、wait(),notify(),notifyAll()三个方法必须使用在同步代码块中或同步方法中
 * 2、wait(),notify(),notifyAll()三个方法调用者必须是同步代码块或同步方法中的同步监视器，
 *      否则，会出现IllegaLmontiorStateException异常
 * 3、wait(),notify(),notifyAll()三个方法是定义在java.long.Object类中。
 *
 * 面试题：sleep()和wait()的异同
 * 1、相同点:一旦执行方法，都可以使得当前线程进入堵塞状态
 * 2、不同点：(1)两个方法声明的位置不同：Thread类中声明sleep(),Object类中声明wait()
 *          (2)调用的要求不同，sleep()可以在任何需要的场景下调用。wait()必须使用子啊同步代码块中或同步方法中
 *          (3)关于是否释放同步监视器，如果两个方法都是用在同步代码块或同步方法中中，sleep()不会释放锁，wait()会释放锁
 *
*/

class Number implements Runnable{
    private int num=1;
    private ReentrantLock lock =new ReentrantLock();

    @Override
    public void run() {

        while (true){
//            lock.lock();
//            try {
            synchronized (this) {
                notify();
                if (num <= 100) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + num);
                    num++;

                    try {
//                        使得调用如下wait()方法的进程进入堵塞状态
                        wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                } else {
                    break;
                }
            }
        }
    }
}


public class CommunicationTest {
    public static void main(String[] args) {
        Number number=new Number();
        Thread t1=new Thread(number);
        Thread t2=new Thread(number);
        t1.setName("线程一");
        t2.setName("线程二");
        t1.start();
        t2.start();
    }

}

习题三

/**
 * 线程通信的应用：经典例题：生产者/消费者问题
 *
 * 生产者(Productor)将产品交给店员(Clerk)，而消费者(Customer)从店员处
 * 取走产品，店员一次只能持有固定数量的产品(比如:20），如果生产者试图
 * 生产更多的产品，店员会叫生产者停一下，如果店中有空位放产品了再通
 * 知生产者继续生产；如果店中没有产品了，店员会告诉消费者等一下，如
 * 果店中有产品了再通知消费者来取走产品。
 *
 * 分析：
 * 1、是否是多线程：生产者，消费者
 * 2、是否有共享数据：店员/产品
 * 3、如何来来解决线程的安全问题：同步机制，有三种方法
 * 4、是否涉及到线程的通信：
 *
 *
*/

class Clerk{
    private int productCont=0;
//        生产
//    synchronized不要忘了加
    public synchronized void produceProduct() {
        if(productCont<20){
            productCont++;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":开始生产第"+productCont+"个产品");
            notify();
        }else {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
//        消费
    public synchronized void consumeProduct()  {
        if(productCont>0){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":开始消费第"+productCont+"个产品");
            productCont--;
            notify();
        }else {
            try {
                wait();

            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
//生产者
class Producer extends Thread{
    private Clerk clerk;

    public Producer(Clerk clerk){
        this.clerk=clerk;
    }
    @Override
    public synchronized void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"开始生产产品");
        while(true){
            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            clerk.produceProduct();
        }
    }
}
//消费者
class Consumers extends Thread{
    private Clerk clerk;

    public Consumers(Clerk clerk){
        this.clerk=clerk;
    }

    @Override
    public synchronized void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"：消费产品");
        while(true){
            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            clerk.consumeProduct();
        }
    }
}
public class ProductTest {
    public static void main(String[] args) {
        Clerk clerk=new Clerk();
        Producer p1=new Producer(clerk);
        p1.setName("生产者");

        Consumers p2=new Consumers(clerk);
        p2.setName("消费者");

        p1.start();
        p2.start();
    }
}