Java 多线程（二）（龟兔赛跑案例）

4.线程同步

• 同步方法

• 在方法上添加Synchronized修饰符，往对象上加锁

  • 非静态同步方法：

    • 锁加在this（对象上）

  • 静态同步方法：

    • 加在类.class（对象）

锁的释放：

同步方法：锁住的代码范围整个方法，锁的控制粒度太宽

• 同步代码块

public 返回值类型 方法名（）{//...synchronized(锁对象){//锁住的代码}//...
}

特点：

1. 锁对象任意的，this，类.class（对象）

2. 锁住的只是方法的一部分

缺点：

1. 效率低

2. 容易死锁

模拟：多窗口出售某趟车的车票

分析：

多窗口：多个线程

卖票：任务

共享资源：票

package study;public class Tcket implements Runnable{//票数private int count = 10;private boolean flag = true;//没卖完@Overridepublic void run() {//循环卖票while (flag){SellTicket();}}//卖票方法public synchronized void SellTicket() {if (count > 0) {try {Thread.sleep(10);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "售票：" + "第" + count + "张");count--;}else {flag = false;//System.out.println("已售空！！！");}public static void main(String[] args) {Tchet t1 = new Tchet();new Thread(t1,"1号窗口").start();new Thread(t1,"2号窗口").start();new Thread(t1,"3号窗口").start();}}

可以看出首先只需要构造买票方法，然后run方法里循环即可实现简单卖票功能，在不加`synchronized`关键字时，运行结果如下：（重复出售，卖负票等）

 而在方法体上加了`synchronized`运行如下：

由于线程抢占CPU资源，所以分配情况是随机的，而加锁是确保每一个线程在具体抢票时其他处于等待状态，每一个窗口完成操作之后在释放资源，从而避免了一张票被同时抢占。

5.线程阻塞

1. 同步阻塞

2. sleep()，join()阻塞

3. yield()礼让，释放CPU资源，与其他线程抢CPU资源

4. wait()等待，Object类中的方法，一定要唤醒(notify()，notifyAll() )

应用在线程通信

1. suspend（）和resume()，由jdk1.0提供，jdk1.2之后就被放弃了，它也是让线程暂停，但是它不释放资源,导致死锁出现

6.线程死锁

线程之间相互需要对方的锁，但又不释放自己的锁，造成这些线程都在等待，释放对方的锁。

死锁的原因：（缺一不可）（互斥锁，排他锁）

1. 互斥使用：

   • 当一个资源被一个线程使用，其他线程不可以使用

2. 不可抢占：

   • 资源请求者不可从资源占有者手中夺取资源，资源只能由占有者主动释放。

3. 请求和保持：

   • 资源请求者 在请求其他资源的同时仍然保持堆原有资源的的占用

4. 循环等待：

   • 存在一个等待队列：P1占有P2资源，P2占有P3，P3占有P1，形成一个等待环路。

• 形成死锁的四个条件都需要满足，而避死锁只需打破这四个点其中一个即可。（项目一定要避免死锁）

6.1解决死锁

1. 使用完某个锁，马上释放

2. 多个线程获取所得顺序是一致的，A线程获取锁：a-->b-->c

B 线程获取锁：a-->b-->c

6.2模拟死锁

A线程 先获取objA锁，在获取objB锁，在获取objB锁时，不释放objA锁

B线程 先获取objB锁，在获取objA锁，在获取objA锁时，不释放objB锁

龟兔赛跑：

多线程的思想模拟龟兔赛跑，创建比赛实例，两个线程模拟兔子和乌龟，线程睡眠模拟兔子中途睡觉。

大致思路：

冠军一个；

判断冠军的方法；

模拟比赛跑圈。

具体代码：

public class Race implements  Runnable {private String winner; //赢家//跑步@Overridepublic void run() {//兔子速度快: 速度: 2for (int i = 0; i <=100 ; i++) {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"已经跑了:"+i);//先判断是否结束if (gameOver(i)) {break;}if(Thread.currentThread().getName().equals("兔子")){//当兔子跑到第80圈, 睡 10000if(i>=80){try {Thread.sleep(10000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}else{//模拟跑一圈需要时间try {Thread.sleep(50);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}else{try {Thread.sleep(100); // 释放cpu资源} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}}/*** 是否结束:*   1.winner 不能null, 有赢家,结束*   2. 跑到100结束*  @return  true: 结束  false: 不结束*/public boolean gameOver(int i){//有赢家, 结束if(this.winner != null){return true;}if(i >= 100){ //有人跑完了//设置赢家this.winner = Thread.currentThread().getName();System.out.println("赢家:"+winner);return true;}return false;}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {//创建竞赛Race race = new Race();//创建线程, 兔子跟乌龟Thread t1 = new Thread(race, "兔子");Thread t2 = new Thread(race, "乌龟");System.out.println("线程状态:"+t1.getState());t1.start();System.out.println("线程状态:"+t1.getState());t2.start();Thread.sleep(100000);System.out.println("线程状态:"+t1.getState());}
}