Java多线程的常见例子
一.相关知识：
Java多线程程序设计到的知识：
（一）对同一个数量进行操作
（二）对同一个对象进行操作
（三）回调方法使用
（四）线程同步，死锁问题
（五）线程通信
等等
二．示例一：三个售票窗口同时出售20张票;
程序分析：1.票数要使用同一个静态值
2.为保证不会出现卖出同一个票数，要java多线程同步锁。
设计思路：1.创建一个站台类Station，继承Thread，重写run方法，在run方法里面执行售票操作！售票要使用同步锁：即有一个站台卖这张票时，其他站台要等这张票卖完！
2.创建主方法调用类
（一）创建一个站台类，继承Thread
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package com.xykj.threadStation; public class Station extends Thread {
// 通过构造方法给线程名字赋值public Station(String name) {
super(name);// 给线程名字赋值
} // 为了保持票数的一致，票数要静态static int tick = 20;
// 创建一个静态钥匙static Object ob = "aa";//值是任意的
// 重写run方法，实现买票操作@Overridepublic void run() {
while (tick > 0) {
synchronized (ob) {// 这个很重要，必须使用一个锁，
// 进去的人会把钥匙拿在手上，出来后才把钥匙拿让出来if (tick > 0) {
System.out.println(getName() + "卖出了第" + tick + "张票");
tick--;} else {
System.out.println("票卖完了");
}}try {
sleep(1000)；//休息一秒
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();} }} } |
（二）创建主方法调用类
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package com.xykj.threadStation; public class MainClass {
/*** java多线程同步锁的使用* 示例：三个售票窗口同时出售10张票* */public static void main(String[] args) {
//实例化站台对象，并为每一个站台取名字Station station1=new Station("窗口1");
Station station2=new Station("窗口2");
Station station3=new Station("窗口3");
// 让每一个站台对象各自开始工作station1.start();station2.start();station3.start(); } } |
程序运行结果：
可以看到票数是不会有错的！
三．示例二：两个人AB通过一个账户A在柜台取钱和B在ATM机取钱！
程序分析：钱的数量要设置成一个静态的变量。两个人要取的同一个对象值
（一）创建一个Bank类
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package com.xykj.bank; public class Bank {
// 假设一个账户有1000块钱static int money = 1000;
// 柜台Counter取钱的方法public void Counter(int money) {// 参数是每次取走的钱
Bank.money -= money;//取钱后总数减少
System.out.println("A取走了" + money + "还剩下" + (Bank.money));
} // ATM取钱的方法public void ATM(int money) {// 参数是每次取走的钱
Bank.money -= money;//取钱后总数减少
System.out.println("B取走了" + money + "还剩下" + (Bank.money));
} } |
（二）创建一个PersonA类
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package com.xykj.bank; public class PersonA extends Thread {
// 创建银行对象Bank bank; // 通过构造器传入银行对象，确保两个人进入的是一个银行public PersonA(Bank bank) {
this.bank = bank;
} //重写run方法，在里面实现使用柜台取钱@Overridepublic void run() {
while (Bank.money >= 100) {
bank.Counter(100);// 每次取100块
try {
sleep(100);// 取完休息0.1秒
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();}}}}
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（三）创建一个PersonB类
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package com.xykj.bank; public class PersonB extends Thread {
// 创建银行对象Bank bank; // 通过构造器传入银行对象，确保两个人进入的是一个银行public PersonB(Bank bank) {
this.bank = bank;
} // 重写run方法，在里面实现使用柜台取钱@Overridepublic void run() {
while (Bank.money >= 200) {
bank.ATM(200);// 每次取200块
try {
sleep(100);// 取完休息0.1秒
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();}} }}
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（四）创建主方法的调用类
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package com.xykj.bank; public class MainClass {
/*** 两个人AB通过一个账户A在柜台取钱和B在ATM机取钱* */public static void main(String[] args) {
// 实力化一个银行对象Bank bank = new Bank();
// 实例化两个人，传入同一个银行的对象PersonA pA = new PersonA(bank);
PersonB pB = new PersonB(bank);
// 两个人开始取钱pA.start();pB.start(); } } |
运行结果：
可以看到取完就停止运行了。
四．示例三：龟兔赛跑问题
龟兔赛跑：20米 //只要为了看到效果，所有距离缩短了
要求：
1.兔子每秒0.5米的速度，每跑2米休息10秒，
2.乌龟每秒跑0.1米，不休息
3.其中一个跑到终点后另一个不跑了！
程序设计思路：
1.创建一个Animal动物类，继承Thread，编写一个running抽象方法，重写run方法，把running方法在run方法里面调用。
2.创建Rabbit兔子类和Tortoise乌龟类，继承动物类
3.两个子类重写running方法
4.本题的第3个要求涉及到线程回调。需要在动物类创建一个回调接口，创建一个回调对象
（一）创建Animal动物类
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package com.xykj.rabbit_tortoise; public abstract class Animal extends Thread{
public double length=20;//比赛的长度
public abstract void runing();//抽象方法需要子类实现
//在父类重写run方法，在子类只要重写running方法就可以了@Overridepublic void run() {
super.run();while (length>0) {
runing();}} //在需要回调数据的地方（两个子类需要），声明一个接口public static interface Calltoback{
public void win();
} //2.创建接口对象public Calltoback calltoback;
} |
（二）创建Rabbit兔子类
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package com.xykj.rabbit_tortoise; public class Rabbit extends Animal {
public Rabbit() {
setName("兔子");// Thread的方法，给线程赋值名字
} // 重写running方法，编写兔子的奔跑操作@Overridepublic void runing() {
// 跑的距离double dis = 0.5;
length -= dis;//跑完后距离减少
if (length <= 0) {
length = 0;System.out.println("兔子获得了胜利");
//给回调对象赋值，让乌龟不要再跑了if (calltoback != null) {
calltoback.win();}}System.out.println("兔子跑了" + dis + "米，距离终点还有" + (int)length + "米");
if (length % 2 == 0) {// 两米休息一次
try {
sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();}}}} |
（三）创建Tortoise乌龟类
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package com.xykj.rabbit_tortoise; public class Tortoise extends Animal {
public Tortoise() {
setName("乌龟");// Thread的方法，给线程赋值名字
} // 重写running方法，编写乌龟的奔跑操作@Overridepublic void runing() {
// 跑的距离double dis = 0.1;
length -= dis;if (length <= 0) {
length = 0;System.out.println("乌龟获得了胜利");
// 让兔子不要在跑了if (calltoback != null) {
calltoback.win();}}System.out.println("乌龟跑了" + dis + "米，距离终点还有" + (int) length + "米");
try {
sleep(100);} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();}}} |
（四）创建一个让动物线程停止的类，这里要实现回调接口
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package com.xykj.rabbit_tortoise; import com.xykj.rabbit_tortoise.Animal.Calltoback; public class LetOneStop implements Calltoback {
// 动物对象Animal an; // 获取动物对象，可以传入兔子或乌龟的实例public LetOneStop(Animal an) {
this.an = an;
} //让动物的线程停止@Overridepublic void win() {
// 线程停止an.stop();} } |
（五）创建一个主方法调用类，
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package com.xykj.rabbit_tortoise; public class MainClass {
/*** 龟兔赛跑：20米* */public static void main(String[] args) {
//实例化乌龟和兔子Tortoise tortoise = new Tortoise();
Rabbit rabbit = new Rabbit();
//回调方法的使用，谁先调用calltoback方法，另一个就不跑了LetOneStop letOneStop1 = new LetOneStop(tortoise);
rabbit.calltoback = letOneStop1;//让兔子的回调方法里面存在乌龟对象的值，可以把乌龟stop
LetOneStop letOneStop2 = new LetOneStop(rabbit);
tortoise.calltoback = letOneStop2;//让乌龟的回调方法里面存在兔子对象的值，可以把兔子stop
//开始跑tortoise.start();rabbit.start(); } } |
运行结果：
可以看到结果兔子赢了。
一般来说兔子获得了胜利是在最后输出的，
但是，由于线程一直在执行所以会出现：
“兔子跑了0.5米，距离终点还有0米”还没来得及输出完，
而“兔子获得了胜利”已经输出完毕了。
五．实例四:
在一个KFC内，服务员负责生产食物，消费者负责消费食物；
当生产到一定数量可以休息一下，直到消费完食物，再马上生产，一直循环
程序涉及到的内容：
1.这设计到java模式思想：生产者消费者模式
2.要保证操作对象的统一性，即消费者和服务者都是跟同一个KFC发生关系的，KFC只能new一次
3.this.notifyAll();和 this.wait();一个是所有唤醒的意思，一个是让自己等待的意思；
比如本题中，生产者生产完毕后，先所有唤醒（包括消费者和生产者），再让所有自己（生产者）等待
这时，消费者开始消费，直到食材不够，先所有唤醒（包括消费者和生产者），再让所有自己（消费者）等待
一直执行上面的操作的循环
4.生产者和消费者都要继承Thread，才能实现多线程的启动
程序设计的步骤思路：
1.创建一个食物类Food，有存放/获取食物的名称的方法
2.创建一个KFC类，有生产食物和消费食物的方法
3.创建一个客户类Customer，继承Thread，重写run方法，在run方法里面进行消费食物操作
4.创建一个服务员类Waiter，继承Thread，重写run方法，在run方法里面进行生产食物的操作
5.创建主方法的调用类
（一）创建一个食物类Food
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package com.xykj.producer_consumer; public class Food {
String name="";
//通过构造方法传入食物的名字public Food(String name) {
this.name=name;
}//get、set 方法public String getName() {
return name;
}public void setName(String name) {
this.name = name;
}} |
（二）创建一个KFC类
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package com.xykj.producer_consumer;import java.util.ArrayList;import java.util.List; public class KFC {
//食物的种类
String[] names = { "薯条", "烧板", "鸡翅", "可乐" };
//生产的最大值，到达后可以休息
static final int Max = 20;
//存放食物的集合
List<Food> foods = new ArrayList<Food>();
// 生产食物的方法
public void prod(int index) {
synchronized (this) {
// 如果食物数量大于20
while (foods.size() > Max) {
System.out.println("食材够了");
this.notifyAll();//这个唤醒是针对生产者和消费者，有all
try {
String name=Thread.currentThread().getName();
this.wait();//这个唤醒是针对生产者，没有all
System.out.println("生产者："+name);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 开始生产食物食物//有一点要注意的
System.out.println("开始生产食物");
for (int i = 0; i < index; i++) {
Food food = new Food(names[(int) (Math.random() * 4)]);
foods.add(food);
System.out.println("生产了" + food.getName() + foods.size());
}
}
}
// 消费食物的方法
public void consu(int index) {
synchronized (this) {
while (foods.size() < index) {
System.out.println("食材不够了");
this.notifyAll();//这个唤醒是针对生产者和消费者，有all
try {
String name=Thread.currentThread().getName();
this.wait();//这个唤醒是针对消费者，没有all
System.out.println("消费者："+name);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 足够消费
System.out.println("开始消费");
for (int i = 0; i < index; i++) {
Food food = foods.remove(foods.size() - 1);
System.out.println("消费了一个" + food.getName() + foods.size());
}
}
}
} |
（三）创建一个客户类Customer
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package com.xykj.producer_consumer; public class Customers extends Thread{
KFC kfc;//KFC要传入，保证每一个服务员和用户在同一个KFC对象内public Customers(KFC kfc) {
this.kfc=kfc;
}@Overridepublic void run() {
int size=(int)(Math.random()*5);//每次要消费的食物的数量
while (true) {
kfc.consu(size);//在消费的方法里面传入参数
} }} |
（四）创建一个服务员类Waiter
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package com.xykj.producer_consumer; public class Waiter extends Thread{
KFC kfc;//KFC要传入，保证每一个服务员和用户在同一个KFC对象内public Waiter(KFC kfc) {
this.kfc=kfc;
}@Overridepublic void run() {
int size=(int)(Math.random()*5)+5;//每次生产的数量
while (true) {
kfc.prod(size);//传入每次生产的数量
} }} |
（五）创建主方法的调用类
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package com.xykj.producer_consumer; public class MainClass {
/*** 生产者消费者模式** */public static void main(String[] args) {
// 只实例化一个KFC对象，保证每一个服务员和用户在同一个KFC对象内KFC kfc = new KFC();
//实例化4个客户对象Customers c1 = new Customers(kfc);
Customers c2 = new Customers(kfc);
Customers c3 = new Customers(kfc);
Customers c4 = new Customers(kfc);
//实例化3个服务员对象Waiter waiter1 = new Waiter(kfc);
Waiter waiter2 = new Waiter(kfc);
Waiter waiter3 = new Waiter(kfc);
//让所有的对象的线程都开始工作waiter1.start();waiter2.start();waiter3.start();c1.start();c2.start();c3.start();c4.start();} } |
六．示例五：设计四个线程对象对同一个数据进行操作，
两个线程执行减操作，两个线程执行加操作。
程序分析：1.创建一个ThreadAddSub类继承Thread，重写run方法
2.在run方法里面实现加和减的操作，每次操作后睡眠1秒
3.创建主方法调用类
（一）创建一个ThreadAddSub类
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package com.xykj.add; public class ThreadAddSub extends Thread {
//判断要进行的操作boolean operate = true;
//要操作的数static int sum = 0;
// 把操作运算通过构造方法传进来public ThreadAddSub(boolean operate) {
super();this.operate = operate;
} @Overridepublic void run() {
super.run();while (true) {
if (operate) {
sum+=5;System.out.println("加后，sum="+sum);
} else {
sum-=4;System.out.println("减后，sum="+sum);
}try {
sleep(500);// 睡眠0.5秒
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();}} }} |
（二）创建主方法调用类
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emptypackage com.xykj.add; public class MainClass {
/*** (线程同步)* */public static void main(String[] args) {
//创建一个存放ThreadAddSub对象的数组ThreadAddSub[] tSub=new ThreadAddSub[4];
for (int i = 0; i < tSub.length; i++) {
//把实例化ThreadAddSub对象赋值到数组内//第一三个是true，二四个是falsetSub[i]=new ThreadAddSub(i%2==0?true:false);
//让线程开始工作tSub[i].start();} } } |
线程示例总结：
代码块锁是一个防止数据发生错误的一个重要手段。
对象的统一性是非常重要的，这要想到对象的传入问题，
要操作的对象只能new一次，其他的操作都是对这个传入的对象进行的，
才能保证数据一致性，完整性和正确性。
练习题目：
1. （多线程）代码实现火车站4个卖票窗口同时买票的场景，输出示例：
窗口1卖票
窗口2卖票
窗口1卖票
...
2. （线程同步）代码实现火车站4个窗口同时卖100张票的代码逻辑，同一个窗口不能卖同一
张张票。
3. （线程通信）小明打算去提款机上取钱，发现卡上没钱，这时候他告知妈妈去存钱，妈妈
存了钱了，告知小明存好了可以取钱了。(PS:小明分多次取钱，每次取100，当发现钱不够
100，就等待妈妈存钱，小明他妈每次存2000，当发现钱小于100就存钱，就存钱，并且
通知小明去取钱，当大于100就等待小明钱不够是再存)
4. (线程同步)设计四个线程对象对同一个数据进行操作，两个线程执行减操作，两个线程执行
加操作。
5. （线程通信）制作两个线程对象，要求用同步块的方式使第一个线程运行2次，然后将自己
阻塞起来，唤醒第二个线程，第二个线程再运行2次，然后将自己阻塞起来，唤醒第一个线
程……两个线程交替执行。
6. （线程同步）设计4个线程，其中两个线程每次对j增加1，另外两个线程对j每次减少1。
7. （线程通信）子线程循环10次，接着主线程循环100，接着又回到子线程循环10次，接着
再回到主线程又循环100，如此循环50次。
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