使用互斥解决多线程问题是一种简单有效的解决办法,但是由于该方法比较简单,所以只能解决一些基本的问题,对于复杂的问题就无法解决了。

         解 决多线程问题的另外一种思路是同步。同步是另外一种解决问题的思路,结合前面卫生间的示例,互斥方式解决多线程的原理是,当一个人进入到卫生间内部时,别 的人只能在外部时刻等待,这样就相当于别的人虽然没有事情做,但是还是要占用别的人的时间,浪费系统的执行资源。而同步解决问题的原理是,如果一个人进入 到卫生间内部时,则别的人可以去睡觉,不占用系统资源,而当这个人从卫生间出来以后,把这个睡觉的人叫醒,则它就可以使用临界资源了。所以使用同步的思路 解决多线程问题更加有效,更加节约系统的资源。

 

         在常见的多线程问题解决中,同步问题的典型示例是“生产者-消费者”模型,也就是生产者线程只负责生产,消费者线程只负责消费,在消费者发现无内容可消费时则睡觉。下面举一个比较实际的例子——生活费问题。

         生 活费问题是这样的:学生每月都需要生活费,家长一次预存一段时间的生活费,家长和学生使用统一的一个帐号,在学生每次取帐号中一部分钱,直到帐号中没钱时 通知家长存钱,而家长看到帐户还有钱则不存钱,直到帐户没钱时才存钱。在这个例子中,这个帐号被学生和家长两个线程同时访问,则帐号就是临界资源,两个线 程是同时执行的,当每个线程发现不符合要求时则等待,并释放分配给自己的CPU执行时间,也就是不占用系统资源。实现该示例的代码为:

package syn4;

/**
 * 测试类
 */
public class TestAccount {
         public static void main(String[] args) {
                   Accout a = new Accout();
                   StudentThread s = new StudentThread(a);
                   GenearchThread g = new GenearchThread(a);
         }
}
package syn4;
/**
 * 模拟学生线程
 */
public class StudentThread extends Thread {
         Accout a;
         public StudentThread(Accout a){
                   this.a = a;
                   start();
         }
         public void run(){
                   try{
                            while(true){
                                     Thread.sleep(2000);
                                     a.getMoney(); //取钱
                            }
                   }catch(Exception e){}
         }
}
package syn4;
/**
 * 家长线程
 */
public class GenearchThread extends Thread {
         Accout a;
         public GenearchThread(Accout a){
                   this.a = a;
                   start();
         }
         public void run(){
                   try{
                            while(true){
                                     Thread.sleep(12000);
                                     a.saveMoney(); //存钱
                            }
                   }catch(Exception e){}
         }
}
package syn4;
/**
 * 银行账户
 */
public class Accout {
         int money = 0;
         /**
          * 取钱
          * 如果账户没钱则等待,否则取出所有钱提醒存钱
          */
         public synchronized void getMoney(){
                   System.out.println("准备取钱!");
                   try{
                            if(money == 0){
                                     wait(); //等待
                            }
                            //取所有钱
                            System.out.println("剩余:" + money);
                            money -= 50;
                            //提醒存钱
                            notify();
                   }catch(Exception e){}                
         }
        
         /**
          * 存钱
          * 如果有钱则等待,否则存入200提醒取钱
          */
         public synchronized void saveMoney(){
                   System.out.println("准备存钱!");
                   try{
                            if(money != 0){
                                     wait(); //等待
                            }
                            //取所有钱
                            money = 200;
                            System.out.println("存入:" + money);
                            //提醒存钱
                            notify();
                   }catch(Exception e){}                
         }
}

         该程序的一部分执行结果为:

 

准备取钱!

准备存钱!
存入:200
剩余:200
准备取钱!
剩余:150
准备取钱!
剩余:100
准备取钱!
剩余:50
准备取钱!
准备存钱!
存入:200
剩余:200
准备取钱!
剩余:150
准备取钱!
剩余:100
准备取钱!
剩余:50
准备取钱!
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