Java第十次作业--多线程

最新推荐文章于 2025-09-06 09:33:29 发布

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文章标签： java git 游戏

原文链接：http://www.cnblogs.com/ying-520/p/6930864.html

本文通过实例演示了Java多线程的基本应用，包括龟兔赛跑游戏的多线程实现及生产者-消费者问题的解决方案。同时介绍了如何利用synchronized、wait与notify等关键字解决线程同步问题。

Java第十次作业--多线程

（一）学习总结

1.用思维导图对java多线程的学习内容进行总结。

2.下面是一个单线程实现的龟兔赛跑游戏。

public class TortoiseHareRace {
    public static void main(String[] args) {
        int totalStep = 10;
        int tortoiseStep = 0;
        int hareStep = 0;
        boolean[] flags = {true,false};
        System.out.println("龟兔赛跑开始了...");
        while(tortoiseStep < totalStep && hareStep < totalStep){
            tortoiseStep++;
            System.out.println("乌龟跑了"+tortoiseStep+"步...");
            boolean isHareSleep = flags[((int)(Math.random()*10))%2];
            if(isHareSleep){
                System.out.println("兔子睡着了zzzz");
            }else{
                hareStep += 2;
                System.out.println("兔子跑了"+hareStep+"步...");
            }
        }       
    }
}

阅读程序，采用实现Runnable接口的方式用多线程实现这个小游戏。下面给出主线程类，补充Tortoise线程类和Hare线程类。

public class TortoiseHareRace { 
    public static void main(String[] args) {
        Tortoise tortoise = new Tortoise(10);
        Hare hare = new Hare(10);
        Thread tortoiseThread = new Thread(tortoise);
        Thread hareThread = new Thread(hare);
        tortoiseThread.start();
        hareThread.start();
    }
}
public void run() {
   while(tortoiseStep < this.totalStep) {
        tortoiseStep++;
        System.out.println( "乌龟跑了" + tortoiseStep + "步" );    
                        
          } 
    }
}
class Tortoise implements Runnable {
    private int n;
    Random random=new Random();
    long time;
    public Tortoise(int n) {
        this.n = n;
    }
class Hare implements Runnable{
     private int n;
     public Hare(int n){
         this.n=n;
     }
    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        while(true){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"跑了"+n+"米");
            n++;
            if(n==11){
                break;
            }
        }
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Tortoise tortoise = new Tortoise(10);
        Hare hare = new Hare(10);
        Thread tortoiseThread = new Thread(tortoise);
        Thread hareThread = new Thread(hare);
        tortoiseThread.start();
        hareThread.start();
    }
}

3.下面的程序是模拟了生产者——消费者问题，生产者生产10个数，消费者依次消费10个数，运行程序，看结果是否正常？存在什么问题？说明原因。使用synchronized,wait,notify解决程序出现的问题。写出修改的部分程序即可。

class Consumer implements Runnable {
    private Clerk clerk;
    public Consumer(Clerk clerk) {
        this.clerk = clerk;
    }
    public void run() {
        System.out.println("消费者开始消耗整数......");
        // 消耗10个整数
        for(int i = 1; i <= 10; i++) {
            try {
                 // 等待随机时间
                Thread.sleep((int) (Math.random() * 3000));
            }
            catch(InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }              
            clerk.getProduct();// 从店员处取走整数
        }
    }
 }
class Producer implements Runnable {
    private Clerk clerk;
    public Producer(Clerk clerk) {
        this.clerk = clerk;
    }
    public void run() {
        System.out.println( "生产者开始生产整数......");
        // 生产1到10的整数
        for(int product = 1; product <= 10; product++) {
            try {
                Thread.sleep((int) Math.random() * 3000);
            }
            catch(InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
           clerk.setProduct(product); // 将产品交给店员
        }
    } 
}
public class ProductTest {
    public static void main(String[] args) {
        Clerk clerk = new Clerk();
        Thread consumerThread = new Thread(new Consumer(clerk)); 
        Thread producerThread = new Thread(new Producer(clerk)); 
        consumerThread.start(); 
        producerThread.start(); 
    }
}
class Clerk {
    private int product = -1; // -1 表示目前没有产品 
     // 这个方法由生产者呼叫
    public void setProduct(int product) {
        this.product = product; 
        System.out.printf("生产者设定 (%d)%n", this.product);      
    } 
    // 这个方法由消费者呼叫
    public int getProduct() {          
        int p = this.product; 
        System.out.printf("消费者取走 (%d)%n", this.product);      
        return p; 
    } 
}

运行结果：
生产者开始生产整数......
消费者开始消耗整数......
生产者设定 (1)
生产者设定 (2)
生产者设定 (3)
生产者设定 (4)
生产者设定 (5)
生产者设定 (6)
生产者设定 (7)
生产者设定 (8)
生产者设定 (9)
生产者设定 (10)
消费者取走 (10)
消费者取走 (10)
消费者取走 (10)
消费者取走 (10)
消费者取走 (10)
消费者取走 (10)
消费者取走 (10)
消费者取走 (10)
消费者取走 (10)
消费者取走 (10)
原因：代码没有同步
修改后：

class Clerk {
        private int product = -1; // -1 表示目前没有产品
        private int p ;
        // 这个方法由生产者呼叫
        public synchronized void setProduct(int product) {
            if (this.product != -1) {
                try {
                    wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            this.product = product;
            p = this.product;
            System.out.printf("生产者设定 (%d)%n", this.product);
            getProduct();
            try {
                Thread.sleep(300);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            this.product = -1;
            notify();
        }
            // 这个方法由消费者呼叫
            public synchronized int getProduct() {
                if (this.product == -1) {
                    try {
                        wait();
                    }catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
                    }
                }
            try {
                Thread.sleep(300);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.printf("消费者取走 (%d)%n", p);
            this.product = -1;
            notify();
            return this.product;
        }
     }